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「黑粉」變黑金,價格增10倍!鋰電池妥善回收,環署、工研院秀研究成果

「黑粉」變黑金,價格增10倍!鋰電池妥善回收,環署、工研院秀研究成果
撰文: 環境資訊中心/鄒敏惠     分類:創新商模     圖檔來源:環保署回收基管會提供 日期:2022-01-20

目前國內約50多萬輛電動機車,使用逾百萬顆電池,據環保署估計,2025年後台灣每年約需汰除1100公噸的鋰電池,巨量的回收與用料需求,亟待循環經濟解方。環保署昨(18日)發表與工研院合作的研究成果,將廢棄二次鋰電池的「黑粉」,提純成為價值較高,且純度較高的硫酸鈷、氧化鈷,可做為鋰電池正極材料的化工原料。

二次鋰電池廢棄量預期大增 原料需求也高

 

可藉由充電重複使用的鋰電池,稱為二次鋰電池,廣泛應用在手機、相機、筆記型電腦與平板中。近年來,電動汽機車、自行車與大型儲能設備的動力,也高度仰賴鋰電池的供給。然而,鋰電池中的貴重金屬資源,如鈷、鋰、鎳、錳、銅,台灣皆需仰賴進口。

 

據環保署統計,去(2021)年二次鋰電池(含電動汽機車、3C產品及含二次鋰電池商品)回收量約600公噸,但到了2025年,將成長為一年約1100公噸的二次鋰電池廢棄量。環保署指出,電動運具帶動鋰電池市場蓬勃發展,原材料需求量持續升高。而以銷售額推估,電動汽車累計8000輛、電動機車50萬輛,如此蓬勃的「百萬電動車市場」,尤其是廢棄鋰電池大增的原因。

 

儘管目前我國六家處理廠每年約2200公噸的處理量能,堪足以負擔2025年每年1100公噸的二次鋰電池廢棄量,為了進一步發揮價值,將關鍵的金屬資源留在國內,3年前環署推動與工研院合作,共同研發鋰電池高值再利用,如今已獲得關鍵技術,並達到試量產的階段。

 

中研院合作提取貴金屬 加值再利用還需仰賴完善回收

 

再利用首先要將金屬物質提取出來,以廢二次鋰電池中的鈷為例,工研院研究發現,將正負極混合粉經物理精密分選,可有效去除鐵、銅、鋁等雜質,再透過調控酸鹼分離純化程序,搭配不同還原劑,比較鈷離子的浸出比例,將正負極混合粉體以低耗能與高效率的模式,分離純化提取正極前驅物原料,整體鈷的提取率可達98%以上。

 

接著,利用高溫熱還原製程,將再生料再製成氧化鈷,含鈷量可大於71.06wt%,雜質小於300ppm,符合工業級原物料規格。而氧化鈷可作為電池與化工原物料,重新回到鋰電池的製造。

 

工研院表示,這項技術可將較低價之正負極混合粉體,分離純化轉生成高附加價值之氧化鈷,使每公斤價格增加10倍以上。其他金屬亦可透過製程萃取出並再使用。

 

環保署回收基管會執秘王嶽斌指出,過去國內技術在破碎處理後,含有價金屬的正負極混合粉大部分輸出國外,剩下「黑粉」僅能作為煉鋼輔料,每公斤只有80元的價值,但在此技術的精密分選與純化處理後,其中的氧化鈷目前行情每公斤800元是原來10倍,且隨著國際需求與產地政經狀況,預估價格會波動的越來越快、越來越高。

 

有了這項循環利用技術,更需要全民協助做好廢電池回收,才能發揮效用。環保署說明,目前全台廢乾電池回收站點統計已達2萬點以上,民眾應注意玩具、雷射筆、計算機、遙控器、自動按摩貼片、各類可充電家電或資訊物品等內含乾電池物品之電池回收。

 

此外,電動汽機車使用的動力電池有其特定排出地點及回收管道,若民眾於電動車維修保養或電動車廢棄時排出之鋰電池,則由汽機車維修廠或車輛回收商交予廢乾電池回收業或處理業回收處理。

 

※本文授權自環境資訊中心,原文見此

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