
生产力局绿色生活与创新部总经理蔡剑虹表示,他们的方案具备多个优点,不但从锂电池「黑粉」提取硫酸锂、硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰等粉末的纯度够高,同时也符合低耗电、低成本、时间快等要求。图中前排由左至右分别是:锂电池「黑粉」、「渗滤液」,以及硫酸锂、硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰等粉末和油性溶液。

图中的圆柱形设备利用水性物质和油性物质的密度差别,以及不同的化学性质(例如酸硷度等),经过多级处理,令有关的高纯度金属硫酸化合物最终集中在顶部那一层油性溶液。
【明报专讯】随?本地电动车的数目愈来愈多,有需要开始考虑如何回收及处理废弃锂电池,以促进资源再利用和减少废物。生产力促进局最近研究出一套技术方案,可从锂电池提取出4种高价值金属硫酸化合物。据悉,已有私营企业计划和该局合作,采用其方案,希望在2027年底开始商业化量产。
明报记者 薛伟杰 摄影 苏智鑫
根据政府数据,截至今年5月底香港电动车总数已达约12.25万辆,约占本地车辆总数13.6%。至于电动车占本地新登记私家车比例更在去年11月已升至大约70%。
电动车愈来愈多 电池回收问题需正视
生产力促进局绿色生活与创新部总经理蔡剑虹表示,虽然电动车的锂电池可大约使用5至8年才退役,但随?本地电动车总数愈来愈多,现在应开始考虑在本地回收及处理废弃锂电池,以促进资源再利用和减少废物问题。很多人以为报废的电动车锂电池不值钱,其实锂电池内的硫酸锂、硫酸钴、硫酸锰、硫酸镍等金属化合物相当值钱。其他如铜箔、铝箔等,亦有很高的回收价。所以关键是如何以高效处理、分离、提取等。
据悉,香港的回收商现时只将废弃的电动车锂电池放电及拆掉外壳,就转卖给外国回收商,几乎不作任何处理。但只要做些少工序,将拆掉外壳的锂电池打碎,再隔去较大的金属和塑胶颗粒(因为锂电池内有一些隔膜和内壳),成为电池行业俗称「黑粉」的粉末后,后者每吨批发价即达到数千元至数万元不等。
如果再进一步,从这些「黑粉」提取高纯度硫酸锂、硫酸钴、硫酸锰、硫酸镍等金属化合物,才卖给锂电池生产商用来制造产品,就更加高增值。
兼顾高纯度和环保要求
蔡剑虹透露,他们大约两年前开始研究一套技术方案,目标是从锂电池「黑粉」提取出锂、钴、锰、镍等4种金属的硫酸化合物,同时又符合高纯度、低耗电、低成本、时间快等经济和环保要求。他们最初观察到,市场可能有这种需要而进行研究。之后有一家企业接触该局,表明有意在香港设厂回收处理废弃锂电池和提取关键材料,希望该局提供技术方案。简单来说,生产力促进局这套技术方案包括以下步骤。
第一,将多种有机酸及还原剂加到「黑粉」,溶解出「黑粉」内的4种目标金属硫酸化合物。经过这个工序后的溶液称为「渗滤液」。
第二,继续使用有机酸及还原剂,每次从「渗滤液」中提取出只包含其中一种金属硫酸化合物的溶液。
第三,对该种溶液进行「油水萃取分离」。那部柱型的「萃取塔」利用了水性物质和油性物质的密度差别,以及不同的化学性质(例如酸硷度等),经过多级处理,令有关的高纯度金属硫酸化合物最终集中在顶部那一层油性溶液。
第四,透过化学沉淀方法,从上述的油性溶液中提取出那种金属的硫酸化合物粉末。
商业投产料需2027年底
蔡剑虹指出,这套方案的优势是纯度高,提取出来的4种金属硫酸化合物粉末的纯度至少达90%,部分更超过95%。若将最关键的「油水萃取分离」工序重复进行,理论上,甚至可以将纯度提高至98%或99%。至于该工序所需的温度,亦只是摄氏数十度,故耗电不多。
生产力促进局早前已研制出一部中试系统,安装在它的资源循环技术研究中心内,经过测试,证实达到设计要求,还取得了一项短期专利。但由于该部中试系统只属于实验室级别,太过小型,不能用于商业化生产。
现时,上述那间企业正计划和生产力促进局合作申请政府的资助计划,以研制一部商业化的中试系统,目标是在2027年底开始投产。此外,也可能会再申请保护期较长的发明专利。蔡剑虹解释,因为单是申请资助计划到获批,已需要大约半年或以上,再加上要找合适地点设厂,以及研制一部大型得多的商业化中试系统,故预料一共要两年多后才可以投产。