全球锂的资源、应用及其再生利用

殷德洪

【摘 要】锂,按其元素性质划分虽属于轻金属,但通常却并未被归类为轻金属。究其原因,不仅是由于它的金属形态不稳定,而且也是由于迄今为止在工业上的应用数量还很有限。目前,我们所熟知的锂应用领域为：锂盐在原铝生产中的应用,锂作为添加元素在航天铝合金生产中的应用,等等。随着上世纪70年代锂离子电池和80年代充电锂蓄电池技术的成功开发,锂的应用量增长极快,现在已被广泛用于便携式计算机、各种各样的电子设备（零部件）以及混合电动车等领域。另外,值得注意的是,随着电池用锂量的增加,锂的回收及其再生利用已成为当今世界重要的研究课题之一。

【期刊名称】《世界有色金属》 【年(卷),期】2011(000)008 【总页数】5页(P25-29)

【关键词】再生利用;锂盐;应用;蓄电池技术;资源;便携式计算机;锂离子电池;混合电动车

【作 者】殷德洪 【作者单位】不详 【正文语种】中 文 【中图分类】X705

锂，按其元素性质划分虽属于轻金属，但通常却并未被归类为轻金属。究其原因，不仅是由于它的金属形态不稳定，而且也是由于迄今为止在工业上的应用数量还很有限。目前，我们所熟知的锂应用领域为：锂盐在原铝生产中的应用，锂作为添加元素在航天铝合金生产中的应用，等等。随着上世纪70年代锂离子电池和80年代充电锂蓄电池技术的成功开发，锂的应用量增长极快，现在已被广泛用于便携式计算机、各种各样的电子设备（零部件）以及混合电动车等领域。另外，值得注意的是，随着电池用锂量的增加，锂的回收及其再生利用已成为当今世界重要的研究课题之一。

锂在所有金属中比重最小（ρ=0.534g/cm3）。200多年以前，锂在铁矿床中被发现；第一次世界大战后，锂在工业上首次应用。开始时，以一种含锂的铅合金、即所谓“轴承合金”用于滑动轴承上。近50年来，锂的应用领域得到了进一步扩展，例如，在多用途含锂润滑油的合成剂中的应用，以及用于生产一次性电池和可充电电池。锂能从两种矿石（如锂辉石和透锂长石）和天然盐水中提取。玻璃工业直接以锂矿石及其精矿为原料加以利用，而其他工业则无例外地都要通过中间产品——碳酸锂盐为原料来加以利用。现在一次性电池和可充电电池行业是锂应用最重要的领域。随着新能源汽车工业（混合和纯电动车用蓄电池业）的蓬勃发展，锂的应用将得到进一步扩张。锂的其他应用领域还包括陶瓷制品、玻璃器皿、润滑剂、医药制品、塑料制品、空调器件、铝电解所用的熔盐、含锂铝镁合金和化学工业等。当今，废电池是回收锂的唯一再生原料。现有工厂处理含锂废电池的主要商业目的，主要是回收钴、镍以及铜，仅有少数企业能用有效工艺回收不同形态的锂化合物。目前，有关方面除了研究如何提高其他有价金属废料的回收效率以外，还在努力开发再生锂的新工艺。

锂的“前世”

锂是乔斯·博尼法希奥·安德拉德（Jose Bonifacio de Andrada）于1790年 和1800年之间，在铁矿床中的含锂透长石（LiAlSi4O10）和锂辉石[LiAl（SiO3）2]中发现的，并以希腊文“lithos”命名为锂，意指这是从石头中发现的。后来，1817年8月，瑞典化学家阿夫德逊（A.Arfvedson）检测乌托岛的含锂透长石，证实了这种新元素的存在。1818年英国人戴维（Davy）和白南德（Brande）用电解法制得了少量的金属锂。1854年德国人班生（Bunsen）和马梯生

（Matthiessen）则采用电解熔融氯化锂的方法制得了以克计量的金属锂。然而，在第一次世界大战期间，锂金属在工业上仅被作为一种制造“轴承合金”的元素（即一种制造“滚动轴承”的含锂铅合金）使用。第二次世界大战期间，锂（氢化锂形态）作为氢的来源开始在军事上得到应用。近50年来，锂的应用开始扩展，例如，用锂制作供交通运输和其他工业用的多用途润滑剂，以及制作一次性电池和可充电蓄电池。锂的应用前景扩展迅速，不仅表现在电动车领域（供混合和电动车用的充电蓄电池），而且在原子能工业也是如此。后者，以锂的同位素状态，通过中子轰击，使其转变为氚（即超重氢H3，氢的同位素之一，符号为T，质量数为3，有放射性，应用于热核反应）来加以应用。 锂矿石储量及锂的提取回收

世界上已知的含锂矿物有150多种。但是，其中只有4种矿物最为重要，即磷铝石（含7%～9% Li2O）、锂辉石（含6%～7% Li2O）、含锂透长石（含3.5%～4.5% Li2O）和锂云母（含3%～4%Li2O）。锂辉石和含锂透长石对生产玻璃来说非常有用，而锂辉石还是制造碳酸锂的重要原料。氯化锂含量高的天然盐湖卤水，则可用蒸发（汽化）法提取锂。然而，用现行工艺从含锂量仅为0.17ppm的海水中提取锂，经济上不划算。

目前，锂辉石仍然是生产锂化合物唯一有用的矿物。现阶段，世界上最大的锂辉石

矿床位于刚果，估计其锂资源储量不低于200万吨。现已查明，其他重要的锂（锂辉石）矿石储量主要分布在澳大利亚、美国、加拿大、津巴布韦、俄罗斯和中国，欧洲的此类矿石储量目前则非常有限。最近几年，来自盐湖和咸海的含锂矿物正在成为生产锂化合物最重要的原料来源。此类资源的可采储量分布在南、北美洲和中国的西部。一般海水含锂量虽只有0.17ppm，然而也有一些特殊地方的海水含锂量较高。例如，以色列死海的海水中锂含量高达20ppm；再比如，中国的扎布耶盐湖，湖水中锂含量甚至高达1200 ppm。2003年，全球得到确认的来自死海和盐湖的可采锂资源储量合计为180万吨。

近年来，世界上几个重要国家（美国除外）含锂矿物和矿盐的提取回收情况见图1。 从图1可以清楚看出，2002～2006年期间，锂矿物和锂盐生产发展迅速，产量快速翻番，这主要得益于澳大利亚锂辉石产量的大幅增长。目前，世界锂及其化合物市场的供给量主要来自美国、智利和德国，但有些锂碳酸盐、含锂氢氧化物以及少量的锂氯化物和锂金属则来自中国和俄罗斯。

在自然界，有些石油资源与盐水共存于地下，这些盐水也是一种潜在的含锂资源。通常开采石油时这些含锂盐水也会被开采出来；据检测，其含锂量高达100mg/L，美国得克萨斯州的石油开采情况就是一个实例。然而，由于此类盐水中镁含量过高，故直到现在仍无法用经济的方法从中回收锂。

锂矿石经露天采出后，第一阶段要做的就是进行矿石富集，即将含有Li2O大约为1%～1.5%的原矿富集为含Li2O约4%～4.5%的精矿。较高品位的锂精矿，需进一步采用选矿方法将其中的石英、长石和云母清除掉才能获得。用这种方法，可将精矿中Li2O品位提高到5.5%～7.5%。其后，就可以采用各种湿法冶金工艺来处理锂精矿，用以制取碳酸锂了。

图1 世界几个重要国家（美国除外）含锂矿物和盐类的生产情况 图2 锂的应用领域

图3 各种电池、蓄电池能量及功率系数（功率与密度比）的比较

如果要以盐水为制取碳酸锂的原料，则其中的锂含量应达到5000ppm。这些盐水中的大部分水必须用蒸发（汽化）法除掉。采用这种方法，只有在炎热和干燥的地区，具有充足的高比率太阳能才经济可行。浓缩溶液经过净（纯）化和适当加热后，再添加碳酸钠促使碳酸锂沉淀析出。锂含量低于100ppm的盐水，则需要采用其他工艺来处理。例如，先将溶液沉淀析出磷酸锂钠（Li2NaPO4）；接着将盐酸加入硫酸锂和硫酸钠的混合物中进行反应，从而使Li2O的浓度达到20%～21%；然后，再将其溶解后添加碳酸钠，以沉淀析出碳酸锂。这一工艺是否经济可行，主要取决于其伴生的副产品（如氯化钙、硫酸钠、四硼酸钠、磷酸和溴等）价值大小而定。

碳酸锂是制取金属锂和其他锂化合物的基础原料。就金属锂的还原工艺而言，首先要用盐酸与碳酸锂进行反应，生成一种极具腐蚀性的LiCl溶液；再通过结晶和干燥工序，获得一种可供电解冶炼、进而制取金属锂所用的原料，即极具吸湿性的LiCl粉末。

锂及其化合物的应用

在世界有色金属市场上，锂与其他有色金属相比，产量要少得多。尽管如此，锂的应用范围却非常宽广。锂及其化合物最主要的应用领域，可大致归纳为以下几方面： 上世纪80年代，由美铝（Alcoa）、加 铝（Alcan）和 法 国（Pechiney）铝业公司共同研发出来的Al-Li合金最为引人注目。这种新材料与传统的铝合金相比，不仅比重较小，而且强度也相对较高，可以制成不同型号的Al3Li合金。因此，其被列为航天、航空工业（军事、民航客机等）领域最具有应用优势与发展潜力的材料。

锂及其化合物虽然是生产陶瓷、玻璃、润滑剂和医药制品不可或缺的原料，然而，自2007年以来，电池和蓄电池已成为锂的重要应用领域。除此之外，锂及其化合

物还是生产特种合金以及建材、结构件，染料、消毒剂、特殊无机化合物的重要原料，见图2。

电池和蓄电池行业的锂需求量之所以能够快速增长，主要取决于：锂电池及锂蓄电池与其他类型电池相比，具有良好的能量密度（energy density）和功率系数（power density，即单位物质密度与释放功率大小之比），见图3。

由于混合动力车市场不断增长，估计这一领域的锂需求量也将会日益增长。一项有关混合动力车能否经济运行的研究表明，最为关键的问题是要获得重量最轻、能量和功率系数最大的蓄电池和电容器，满足在同样重量情况下尽可能低的输出电流，以便使这些机动车的运行里程达到更为理想的范畴。在可以预见的未来，锂离子电池（LIB）恰恰可以较好满足这些要求，故锂离子蓄电池被选中，成为为混合动力车系统提供能源的理想产品。

迄今为止，便携式计算机和移动通信工具也已成为应用锂离子电池（LIB）的主要领域。关于锂离子电池（LIB）应用领域的巨大增长潜力，可见表1。 （1）冶金

锂与其他金属元素（例如铅、铜、银、镁、硼和铝等）一起可以制成比较轻的合金。锂作为添加剂，使这些金属的性质发生了重大变化，其中包括使铝和铅的硬度增大以及镁的延展性得以增强。对于铍系列的合金而言，锂是该系列合金中唯一比重较小又能有效提高弹性模量的元素。现代的铝-锂系列合金，几乎全部是以Al-Li-Cu-Mg-Zr为基础建立的。

例如，具有代表性的8090合金即含有：Li 2.5%；Cu 1.3%；Mg 0.8%和 Zr 0.12%。此类合金与纯铝相比较，不仅比重低10%，而且弹性模量（系数）高10%。锂及其化合物除作为合金元素应用外，还可用作脱氧剂和脱硫剂，这对铜和镍的冶炼而言尤其有效。因为熔融氯化锂是一种非常好的金属氧化物熔剂，其作用如同氟化锂一样。有时，这些锂化合物还可作为促进铝及其轻金属合金熔解或焊

接用的熔剂材料。 （2）玻璃工业

碳酸锂是生产玻璃、搪瓷和陶器制品的添加剂。碳酸锂制成的锂氧化物是一种可以取代氟化钙（CaF2）、能够有效保护环境的新型石英熔剂，其主要功能为使熔点下降、黏度减少、提高表面张力和改善化学稳定性。氟化锂也可作为生产搪瓷和玻璃用的熔剂。众所周知，锂铝硅酸盐的热膨胀系数极低，在某种形式下甚至呈现负值，这也就是为什么锂含量高的玻璃最适合制造防热容器和制品的原因。 （3）原铝生产

在氧化铝进行熔盐电解时，将2%～5%的LiF添加到电解质中，可降低电解质的熔点、密度和黏度，并提高其导电率。这不仅可以降低操作温度，减少氟排放量，还可以节约能源和减少碳阳极消耗。碳酸锂也可作为添加剂使用，即将其直接放在电解槽中，与冰晶石进行反应生成氟化锂。

表1 碳酸锂潜在需求量的增长趋势预测（未包括汽车业的需求）年份 电 池 业对Li2CO3的需求量（t）电池业所占市场份额（%）2006 15000 60000 75000 20 2007 18750 63000 81750 23 2008 23400 66000 400 26 2009 29300 69000 98300 30 2010 36600 72600 109200 33 2012 45800 76000 121000 38 2013 57220 79700 136900 42 2014 71500 83500 155000 46 2015 400 87400 176800 51 2016 111700 91000 202700 55其他应用领域对Li2CO3的需求量（t）合计对Li2CO3的需求量（t） （4）电池和蓄电池

用于生产电池阳极的金属锂数量在逐年剧增，这主要是由于金属锂具有电化当量高（3.86Ah/g），和电压极低(-3.045V)的优势。锂电池的研发历史最早可追溯到1958年，随后于上世纪的70年代被正式引入市场。与一般类型的锂电池相比，由锂或氧化锰制成的电池需要特殊加以述说，这是许多高技术装置上所用电池的主

要类型。

充电锂离子蓄电池的发展始于上世纪80年代，由于金属锂具有再生活化性能强（高）的特点，在电池阳极充电能力及其安全性方面的难题解决后，这类电池的商业化应用寿命得以延长。首批充电锂离子蓄电池由Exxon和Moli Energy公司开发，并以Li/TiS2和 Li/MoS2体系为基础。多年来，在完善锂离子蓄电池方面，主要围绕如何研制合适的电极材料进行研究。目前，锂离子充电电池一般用锂钴氧化物（LiCoO2）来作阴极材料，而阳极主要用炭材料。在900℃的条件下，将Li2CO3和CoCO3进行烧结，可以获得一种理论容积为137mAh/g的暗灰色阴极材料。锂锰氧化物(LiMn2O4)也是一种可用作重负载锂离子蓄电池的经济可行的阴极材料。

此外，氯酸锂(LiClO4) 、锂硼四氟化物(LiBF4)或锂砷六氟化物(LiAsF6)等也都可以作为锂电池电解质中的导电盐来用。另一方面，锂磷六氟化物(LiPF6)则主要用来生产充电锂离子蓄电池。 （5）润滑剂

氢氧化锂是用来制造润滑油和润滑油脂的主要添加剂。这类润滑剂有50%以上被用于机动车、飞机和各类机器，其主要成分为锂-12-羟基硬脂酸盐类型的硬脂酸锂。这些润滑剂在温度达到200℃时仍具有很好的黏性，而且也不溶于水。 （6）原子能热核聚变（反应）

在原子能聚合反应的许多准备阶段中，重氢（即氘，氢的同位素之一，符号D，质量数2）-超重氢（即氚，氢的另一同位素，符号T，质量数3）等热核燃料循环需要以锂为原料提取超重氢进行能量增值（即用热中子轰击锂，使之将产生超重氢）。理论上，按此反应进行运作，1000克锂能释放出大约为

5×1013J(13.9GWh) 的能量。另外，核聚变反应堆的墙壁冷却，不仅需要鼓入氦气，还需要通过熔化金属锂（LiF/BeF2）以及含锂17%的金属铅来进行。

（7）有机化学

在这方面，金属形态的锂可作为还原剂，以及用来制造维生素等。类似这样的应用，还包括生产各种各样的化学反应催化剂；例如在生产甲基丙稀酸酯(PMMA)过程中采用的锂酰胺（LiNH2），在生产聚苯乙烯中采用的锂醋酸盐(C2H3O3Li)。锂的有机化合物除以上介绍的这些外，还包括在许多有机化学反应中使用的n-丁基锂(n-C4H9Li)、甲基锂(CH3Li)以及甲基锂氧化物(LiOCH3)等。 （8）医药

二价水合物或四价水合物形态的柠檬酸锂盐（C6H5Li3O7），可用于生产专治狂郁症的药品。在很多情况下，也使用过高纯度的锂碳酸盐生产此类药物。另外，据报道锂碳酸盐还可有效治疗疱症，用于治疗有酒精嗜好的患者，作为癌症化疗的附属药品也很有效。此外，锂硫酸盐（Li2SO4）也被认为是制作治疗狂郁-忧郁症药品的化合物之一。 （9）空气调节器

含50%～60%的LiBr（或LiCl）溶液，可按照吸收-释放原理用于空气调节器。此外，锂铬酸盐（Li2CrO4）还可作为防锈剂使用。 图4 BATENUS工艺的示意简图 从废电池和蓄电池中回收锂

由于锂的应用增长极快，如何有效回收废电池和蓄电池中的锂成分就成了一个极为重要的问题。关于规模化处理废弃锂离子电池(LIB)的加工工艺，实际上早就有了。然而，迄今为止这些处理方法主要还是为了回收钴、镍和铜，仅有少数工艺可以在处理过程中回收不同形态的锂化合物。

例如，Pira GmbH（德国，斯图林格研究院）已经开发出了以纯湿法冶金为基础的BATENUS工艺，并于1996年在舍纳贝克（萨克森—安荷特）建设了第一个处理能力为7500t/a的大型工厂。该研究院开发的BATENUS工艺现已能处理各

种电池和蓄电池废料（包括锌/碳型、碱/锰型、锂型和镍/鎘型等各种电池和蓄电池废料）。

该工艺的第一个阶段，先将魁克斯尔伯公司（Quecksilber Firm）回收来的废纽扣电池进行分类。然后，用剪切机进行破碎，再用磁选机分离剔出钢碎料（钢碎料经清洗后，送废料市场销售）。纸、塑料和有色金属则过筛剔除，接着再将分离出的废料进一步加工成独特的碎片。下一步则是用研磨机和湿法冶金流程来进行回收处理，见图4。

回收废料中，可销售部分超过90%，其组分不仅有钢和有色金属，而且还有纸和塑料；后者还可开发利用其中的热值。氧化锰和碳的混合物可用来制造锰铁合金，而锌、铜、镍、鎘以及碳酸锰则可作为商品出售。汞离子交换树脂、氢氧化铁以及来自离子交换器的含碱和锰的清洗液为剩余残渣（处理7000t原料将产出剩余残渣200t）。然而，由于设备方面的原因，这些剩余残渣现在还未能按常规进行处理回收。

以废锂电池为原料，回收锂、钴盐、钢以及有色金属等并具有工业规模的Recupyl工艺与试验装置也已经研制成功。工艺第一阶段是，先在室温空气流和大气压力下对废锂电池进行机械分离，将钢、塑料和电极糊（粘料）分离开；接着，对电极料进行湿法冶金处理，包括酸性浸出、净化以及优先沉淀析出等过程。 加拿大特雷尔地区的ToxCo公司（成立于1984年），1993年以来在处理废锂电池方面开发出了具有自主知识产权的工艺与设备，并建成了处理能力为3500t/a的生产线。这个所谓“TOXCO”工艺，采用低温研磨方法，逐个分离废锂电池中的各种物料。2001年以来，该工艺流程已投入工业化运行。由于需要使用液态氮，该工艺能耗相对较高。工艺流程是先将废电池浸入液氮浴池中（1～24小时），以脱除包装材料；接着，将低温冷却后的废锂电池进行破碎或研磨，再与碱溶液（NaOH）进行反应（可能要经过破碎和化学反应两个步骤）。化学反应释放出氢，

氢与漂浮的锂接触被烧掉了。锂和锂盐在浸出操作中被溶解，随后再沉淀析出。在溶解的锂和锂盐被完全处理后，排出浸出残渣（金属碎料，塑料）。最终锂沉淀物以碳酸锂（产品）的形式出售。

英国的AEA电池技术公司开发出了另外一种处理废锂离子电池的方法，并获得了技术专利。这家公司虽已开发出包括有三个处理阶段的试验装置，但直到2001年该项工艺技术还未用于规模化生产。该工艺主要包括电解提取、电极溶解和钴还原阶段。在AEA Technolog 处理法中，废电池在惰性气体中被撕碎，并用合适的溶剂处理几小时，以便使电极孔和电解质得到充分渗透。获得的溶液，在80℃的条件下脱除水分并减压，将熔剂和电解质返回流程循环使用。而将电极浸泡在已加热到约50℃的浴池中，并不断搅动浴池中的溶剂，使电极颗粒物与铜、铝、钢和塑料一起残留下来。这些残留物，按照其密度或磁性被分离为各自独特的碎片。那些悬浮的电极颗粒物，由溶液中滤出。为防止（避免）在氢氧化锂水溶液中有氢形成，可将电流通入过滤后的电极颗粒物（假定锂钴氧化物存在），以便使钴金属得以还原。这一过程除使Co(Ⅲ)还原成Co(Ⅱ)以外，还使含锂物质由电极颗粒结构中得以脱除。锂呈氢氧化锂的形态予以回收，而钴也将以一种有价的再生产品回收。 Umicore公司已获专利的Val’Eas法，虽是一种可工业规模回收利用废电池的最佳工艺技术，然而对含锂的废电池则需要专门进行处理。处理废锂离子电池（LIBs）和镍氢型电池（NiMeH）一般不需用等离子工艺来进行预处理，以免形成二氧（杂）芑（dioxins）和呋喃(furans)。该工艺所获的液态熔渣可用来制造混凝土，精炼物料中的镍和钴则需进一步处理。在处理过程中使金属相的镍转变成氢氧化镍，再用以制造镍氢型（NiMeH）蓄电池。在此期间，钴与氧化钴由处于中间阶段的锂-钴酸盐中脱除。

锂离子电池再生利用的主要研究

大多数关于锂离子电池再生利用的研究工作，主要致力于回收钴、镍和锂，因为这

些金属数量（相比较）虽然稀少，但价值昂贵。姓徐的学者等人发表过一篇归纳有关此类工艺的综述性文章，见表2。

J.F Paulino等人，对有效回收废锂离子电池（LIBs）的可能性进行过深入研究。他们的做法是：首先，以手工方式拆卸锂离子电池（LIBs）；脱除废电池的钢护套后，将剩余部分存放于真空中1小时，以脱除电解质。随后，再用手工与机械方式将锂离子电池各组成部分（如阴极、阳极、塑料护套、钢护套、铜箔、铝箔、塑料片和触点材料）研碎。继而，将粉碎后的混合物（如阴极、阳极以及电解质）与KHSO4一起放入炉内，在500℃的条件下焙烧5小时（在此期间，因混合物中有碳存在，要防止硫酸被还原为SO2或产生硫化物）。其后，焙烧块在90℃条件下的电离子水中浸泡1小时（在产生的溶液中，要加入NaOH溶液直至其pH值=9时为止；如果溶液中含有锰，则需加H2O2，使其还原成Mn4+）。接着，再将含钴或含锰的固体物滤出。然后，将饱和的KF溶液加入到滤液中，以沉淀析出LiF；接着，用HF和H2O洗涤过滤LiF；最后，在剩余溶液中加入CaSO4和H2SO4（以中和碱性溶液），以脱除呈Ca3(PO4)2形态的溶解磷酸盐和呈CaF2形态的溶解氟化物。作者最终得出的结论为：铝和铜箔虽使回收的收益显著减少，但废料中的塑料对工艺过程未造成负面影响。

J.Nan等人，则发表了另外一篇关于从锂离子电池（LIBs）中回收有价元素的工艺研究报告。其做法如下：将废电池装入有铁粉悬浮的水溶液中，在处理能力为每小时500节电池的专用设备中进行拆解。为避免与碳酸发生化学反应，将拆解料立即浸入NaOH水溶液中。在此高pH值溶液中，铝以Al(OH)3形态回收。剩余物料再用H2SO4浸出，从中溶解铜、钴和锂。接着，先从这一溶液中沉淀析出草酸钴；随后，利用二级溶剂萃取法，将铜（Acorga M50 萃取剂）和其余的钴(Cyanex 272)脱除。该工艺最后阶段，通过添加碳酸钠沉淀析出溶液中的碳酸锂。如果用草酸钴和碳酸锂两种产品为原料，还可产出用于锂电池的LiCoO2。

表2 回收锂离子电池不同部件使用的工艺构成部分 可回收元素或化合物 使用工艺护套 铁塑料机械处理，火法处理机械处理铝箔 铝 机械处理，酸溶浸，沉淀阳极 铜碳机械处理机械处理，火法处理粘胶料 PVDF 火法处理电解质有机液体和LiPF6，LiBF6，或LiClO-4火法处理，溶剂萃取阴极：LiCoO2 钴机械或化学工艺，浸出，火法处理，酸溶浸，生化浸出，溶剂萃取LiNiO2 镍 机械或化学工艺，沉淀，电化工艺LiMnO4 锰 沉淀全部含锂阴极废料 锂 机械或化学工艺，沉淀，溶浸，生化浸出，溶剂萃取

J.Li等人，用N-甲基比咯烷酮[N-methylpyrrolidone(NMP)]与超声波共同溶解废锂电池活性电极料中的支撑件（铝或铜箔），随后经过滤使其分离。接着，从滤后所得的混合物料中，脱除碳质料和LiCoO2粉粒。然后，使粉状混合物中的钴和锂溶于H2SO4和H2O的混合液中；再用Na2C2O4，将此溶液中99.5%的钴以CoC2O4形态沉淀析出；剩余的过饱和溶液则用浓缩Na2CO3溶液进行处理，以回收高达94.5%呈Li2CO3形态的锂。以上述两种产品均为初始原料，经过进一步加工可产出具有极好电化学性能的Li2CO3。

B.Swain等人，通过一系列湿法冶金工艺，成功从废LiCoO2阴极中回收了纯硫酸钴溶液或相应的盐类。该研究所用原料由非结晶体的LiCoO2颗粒与60.2% Co和7.09% Li所组成，它是韩国锂离子电池（LIB）工业所用的原料。来自硫酸浸出液的溶解颗粒物，通过以Cyanex 272作萃取介质进行三级（阶段）萃取；接着，再用碳酸钠将锂以碳酸锂的形态从有机溶液中洗涤析出。然后，在水溶液中用硫酸反萃的方法提取钴，以回收纯硫酸钴；有机相则返回溶剂萃取系统，循环再用。 雷等人，开发出了回收利用充电废锂离子蓄电池中LiCoO2的Etoil-Rebatt工艺。此项工艺的操作过程：首先，以手工方式拆解充电废锂离子蓄电池（LIB），并将电池中的电解液倾倒于一种十分安全的导电液体中；接着，将这些电池分离成不同的部件；随后，将阴极糊浸入一种ER-MRT-13溶液中，再从此溶液中获得LiOH

和KOH。其后的再循环反应导致：LiCoO2被溶化在液体中，并在随后的电化学处理中富集在铂金电极上。用这种方法，可由装料量为16.7kg的阴极糊中回收12.6 kg 的LiCoO2。

D.S.Kim等人，探讨了通过单一湿法冶金工艺，从废锂离子电池（LIB）阴极中回收得到LiCoO2的途径。在这里，废电池阴极中的LiCoO2、碳、粘结料和铝，共同被放在一种加热到200℃的LiOH溶液中浸泡20小时；冷却后，再用湿法冶金工艺进行分离。其最终结果是：由此溶液中结晶析出一种呈暗灰色的粉状颗粒（LiCoO2）。废电池中的LiCoO2虽未完全分离出来，但得到的这种暗灰色粉状颗粒却能被返回到锂离子电池（LIBs）生产中，重新获得使用。 结束语

锂是密度最小的金属，在全世界范围的不同矿体中蕴藏有足够数量的锂资源。目前，最具生产加工优势的资源并不是矿山的锂矿物，而是来自适度浓缩的海水或盐湖中的含锂盐类。锂的主要储量位于北美洲和南美洲的西部，以及中国。锂及其化合物，除维持传统应用领域的消费外，在电池和蓄电池等新应用领域的消费表现得尤为坚挺。毫无疑问，在混合机动车市场需求急剧扩张的驱动下，锂消费稳步上升的趋势已被确立。

废锂电池和蓄电池是当前最主要的锂再生原料。再生利用锂离子电池（LIBs）的整套系列虽已建立，但所用的专业设备能力偏小，再生回收的锂资源数量也非常有限（很少）。然而，目前各国科技工作者正在继续努力，开发新的再生回收工艺，希望不仅能回收那些可再生利用制品中各种形态的锂，而且还能回收其中的钴和镍等有价金属。