生物吸附是指用生物質(zhì)對(duì)金屬離子進(jìn)行被動(dòng)吸附或者配合的技術(shù) 。也就是指利用具體特性的生物質(zhì) (活的 、死的或者衍生物)的配體和金屬離子之間發(fā)生離子交換 、配合、協(xié)同和鰲合等作用。
生物吸附劑多數(shù)來源于 、、藻類和自然物的廢棄物。生物吸附過程受許多因素影響 , 如生物吸附劑類型、被吸附的金屬離子類型、pH值 、溫度、競(jìng)爭(zhēng)離子及固液比等, 其中影響的是 pH值、反應(yīng)溫度和競(jìng)爭(zhēng)離子的數(shù)量和類型。
1、溶液 pH值 :吸附溶液 pH值被認(rèn)為是影響吸附過程中重要的因素 。 pH值會(huì)影響吸附劑結(jié)合位點(diǎn)的暴露程度。大量實(shí)驗(yàn)研究得出 pH值對(duì)鋰電池的影響與重金屬不同, 大部分重金屬的吸附 pH值比較高 (3.0 ~ 7.0), 如鉛和銅吸附 pH均為 5.0,鎘、鋅和鎳 pH均為 5.5。而鋰電池吸附 pH一般較低 (1.0 ~ 3.0),如鉑 pH為 1.6, 鈀pH為 1.8。
2、反應(yīng)溫度 :反應(yīng)溫度通常影響溶液中鋰電池離子的穩(wěn)定性, 離子與吸附劑配合和細(xì)胞壁化學(xué)成分離子化的穩(wěn)定性。
3、 競(jìng)爭(zhēng)離子 :生物吸附方法回收鋰電池應(yīng)用于工業(yè)上復(fù)雜的一個(gè)問題就是其它競(jìng)爭(zhēng)離子的存在。其他競(jìng)爭(zhēng)離子可能會(huì)與主要金屬離子競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn), 或者降低吸附劑的特性。
容量與續(xù)航:常見容量單位為毫安時(shí)(mAh),影響設(shè)備使用時(shí)長,如手機(jī)鋰電池多為 3000-5000mAh。
電壓規(guī)格:?jiǎn)误w電壓通常為 3.2V(磷酸鐵鋰)或 3.7V(三元鋰),組合后可滿足不同設(shè)備需求(如電動(dòng)車電池組電壓達(dá)幾百伏)。
循環(huán)壽命:一般可充放電 500-1500 次以上,與充放電習(xí)慣、溫度等相關(guān)。
性:需關(guān)注過充保護(hù)、高溫穩(wěn)定性,劣質(zhì)電池可能存在起火風(fēng)險(xiǎn)。
回收的意義:隨著全球新能源汽車市場(chǎng)的崛起,動(dòng)力電池裝機(jī)量迅速攀升,首批投入市場(chǎng)的動(dòng)力電池即將迎來 “退役潮”,電池回收市場(chǎng)蘊(yùn)藏著巨大機(jī)遇。鋰電池回收一方面可以彌補(bǔ)關(guān)鍵原材料的潛在供應(yīng)缺口,另一方面還能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。
原材料采購成本占比
廢舊電池本身的采購費(fèi)用通常占總成本的 60%-90%。例如,磷酸鐵鋰電池包回收價(jià)格約 1.8 萬元 / 噸,三元電池包達(dá) 3.8 萬元 / 噸。鋰價(jià)波動(dòng)直接影響采購成本:當(dāng)碳酸鋰價(jià)格從 2022 年峰值下跌后,回收企業(yè)面臨 “成本倒掛” 風(fēng)險(xiǎn),部分企業(yè)回收越多虧損越大。