生產力局新方案 回收鋰電池值錢金屬
【明報專訊】隨茈誚a電動車的數目愈來愈多,有需要開始考慮如何回收及處理廢棄鋰電池,以促進資源再利用和減少廢物。生產力促進局最近研究出一套技術方案,可從鋰電池提取出4種高價值金屬硫酸化合物。據悉,已有私營企業計劃和該局合作,採用其方案,希望在2027年底開始商業化量產。
明報記者 薛偉傑 攝影 蘇智鑫
根據政府數據,截至今年5月底香港電動車總數已達約12.25萬輛,約佔本地車輛總數13.6%。至於電動車佔本地新登記私家車比例更在去年11月已升至大約70%。
電動車愈來愈多 電池回收問題需正視
生產力促進局綠色生活與創新部總經理蔡劍虹表示,雖然電動車的鋰電池可大約使用5至8年才退役,但隨茈誚a電動車總數愈來愈多,現在應開始考慮在本地回收及處理廢棄鋰電池,以促進資源再利用和減少廢物問題。很多人以為報廢的電動車鋰電池不值錢,其實鋰電池內的硫酸鋰、硫酸鈷、硫酸錳、硫酸鎳等金屬化合物相當值錢。其他如銅箔、鋁箔等,亦有很高的回收價。所以關鍵是如何以高效處理、分離、提取等。
據悉,香港的回收商現時只將廢棄的電動車鋰電池放電及拆掉外殼,就轉賣給外國回收商,幾乎不作任何處理。但只要做些少工序,將拆掉外殼的鋰電池打碎,再隔去較大的金屬和塑膠顆粒(因為鋰電池內有一些隔膜和內殼),成為電池行業俗稱「黑粉」的粉末後,後者每噸批發價即達到數千元至數萬元不等。
如果再進一步,從這些「黑粉」提取高純度硫酸鋰、硫酸鈷、硫酸錳、硫酸鎳等金屬化合物,才賣給鋰電池生產商用來製造產品,就更加高增值。
兼顧高純度和環保要求
蔡劍虹透露,他們大約兩年前開始研究一套技術方案,目標是從鋰電池「黑粉」提取出鋰、鈷、錳、鎳等4種金屬的硫酸化合物,同時又符合高純度、低耗電、低成本、時間快等經濟和環保要求。他們最初觀察到,市場可能有這種需要而進行研究。之後有一家企業接觸該局,表明有意在香港設廠回收處理廢棄鋰電池和提取關鍵材料,希望該局提供技術方案。簡單來說,生產力促進局這套技術方案包括以下步驟。
第一,將多種有機酸及還原劑加到「黑粉」,溶解出「黑粉」內的4種目標金屬硫酸化合物。經過這個工序後的溶液稱為「滲濾液」。
第二,繼續使用有機酸及還原劑,每次從「滲濾液」中提取出只包含其中一種金屬硫酸化合物的溶液。
第三,對該種溶液進行「油水萃取分離」。那部柱型的「萃取塔」利用了水性物質和油性物質的密度差別,以及不同的化學性質(例如酸鹼度等),經過多級處理,令有關的高純度金屬硫酸化合物最終集中在頂部那一層油性溶液。
第四,透過化學沉澱方法,從上述的油性溶液中提取出那種金屬的硫酸化合物粉末。
商業投產料需2027年底
蔡劍虹指出,這套方案的優勢是純度高,提取出來的4種金屬硫酸化合物粉末的純度至少達90%,部分更超過95%。若將最關鍵的「油水萃取分離」工序重複進行,理論上,甚至可以將純度提高至98%或99%。至於該工序所需的溫度,亦只是攝氏數十度,故耗電不多。
生產力促進局早前已研製出一部中試系統,安裝在它的資源循環技術研究中心內,經過測試,證實達到設計要求,還取得了一項短期專利。但由於該部中試系統只屬於實驗室級別,太過小型,不能用於商業化生產。
現時,上述那間企業正計劃和生產力促進局合作申請政府的資助計劃,以研製一部商業化的中試系統,目標是在2027年底開始投產。此外,也可能會再申請保護期較長的發明專利。蔡劍虹解釋,因為單是申請資助計劃到獲批,已需要大約半年或以上,再加上要找合適地點設廠,以及研製一部大型得多的商業化中試系統,故預料一共要兩年多後才可以投產。