从电池生产废料中回收硫酸镍和硫酸钴
 
1成果简介

    我国已经成为电池生产与消费大国，每年产生的废旧氢镍、镉镍、锂离子电池在十五亿支左右，且增长速度很快。另外，在电池生产过程中会产生一定量的废料，其产生量随电池产量的增加而增加。据估计，目前仅广东省内电池厂家产生的废料就超过300吨/月。氢镍、镉镍电池及其生产废料属于危险废物的范畴，其中含有重金属镍、镉、钴、稀土金属等，若不加以回收处理，不仅对环境造成极大的污染，而且浪费了国家战略性的金属资源。同时，随着ISO14000环境管理认证体系的逐步推行，以及中国加入WTO后经济全球化影响，电池销售市场要求电池生产厂家将其产生的废旧电池交由环保部门认定的具有处理危险废物资质的单位进行处理，以确保避免二次污染的产生，作为电池厂家进入国际市场的一条准入原则。因此，建设专业化的、符合环保规范要求的废旧电池及其生产废料的回收处理机构，对于促进我国电池产品进入国际市场，保证我国电池企业的可持续发展具有非常重要的意义。

    清华大学核研院203室利用在镍钴分离等湿法冶金领域的技术优势，在核研院基础研究基金和江门市芳源环保科技开发有限公司项目等课题的资助下，完成了从电池废料中回收硫酸镍和硫酸钴的工艺研究，并已投入工业生产。

   2应用说明

    目前国内镉镍、氢镍、锂离子电池年消耗能力以AA规格计算约为 15亿支，总重量可达 1.5万吨，再加上电池生产过程产生的废料，可以看出其中蕴含的金属资源量是相当大的且废旧电池中有价金属含量远高于矿山的可开采品位。如氢镍电池中含镍量在20%以上，钴3%左右，轻稀土金属5%左右；镉镍电池中含镍在20%以上，钴 1%左右，镉16%；锂离子电池含钴 15%左右，铜7%，锂3%；而我国的铜、钴、镍资源短缺，如铜矿的工业品位为0.5%，镍矿的工业品位为0.3%，钴不能形成单独矿床，一般与镍、铜共生，需综合回收利用。显然，采用先进技术处理电池废料回收硫酸镍和硫酸钴是有利可图的。

    清华大学采用易于实现连续化操作的溶剂萃取技术处理废旧二次电池及其生产废料，具有工艺成熟且镍、钴分离彻底，硫酸镍和硫酸钴产品纯度高等一系列优点。此外，通过前处理工艺的优化，该生产线可以同时处理三类电池废料，也适合处理解体后的废旧电池。合作基地——江门市芳源环境科技公司目前已成为持有广东省环保局核发的“危险固体废物经营许可证”的废旧电池及其生产废料处理企业，其处理工艺曾获得广东省环保局科技进步三等奖，现又有了重要改进，基本消除了二次污染。

   3效益分析

    按每年处理500吨镍金属量、20吨钴的生产废料计算，项目的年销售产值约8000万元，不仅能产生可观的经济效益，而且能产生巨大的环境效益。