随着电动汽车、移动通讯和储能行业的快速发展，废旧锂离子电池的数量逐年增加。这些废旧电池中的正负极材料含有Co、Li、石墨等高价值资源，其回收利用对于资源的再生和环境保护具有重要意义。传统的火法和湿法回收工艺尽管有效，但往往存在能耗高、污染严重、回收流程长的问题。磁场分选技术作为一种绿色、高效的分离方法，通过利用材料间物理性质的差异来实现分离，常与其他回收工艺融合使用，在废旧锂电池正负极材料回收中具有广阔的应用前景。
磁场分选技术利用材料的磁性差异，通过强磁场将具有不同磁性的材料分离。磁性颗粒在磁场中所受的磁力与其磁化率、体积和磁场梯度有关。通过优化磁场强度和梯度，可以有效分离磁性和非磁性材料。
高梯度磁选技术通过提高磁场强度和梯度，实现高效分离。Gan等在2021年提出使用高梯度磁选分离法分离废旧锂电池正负极材料混合物。实验结果显示，顺磁性电池
正极材料LiFePO4中石墨品位降至12.0%~13.0%，非磁性负极材料石墨品位可提高到91.0%~92.0%。通过结合泡沫
浮选，最终LiFePO4中石墨品位低至4.8%。
高梯度磁选利用材料磁性差异实现高效分离，其经济成本主要包括设备投资、运行维护费用和能源消耗等。尽管初始设备投资较高，但其分离效果优异，能够提高有价金属回收率，降低后续成本，从长远来看具有良好的经济效益。
湿式磁选通过物理化学处理改变被分选物的磁性质，增强其对磁场的响应。Li等将LiCoO2和石墨混合物置于1000℃的环境下无氧焙烧30分钟，得到Co、Li2CO3和石墨的混合产物，再通过湿式磁选进一步分离。实验结果显示，Co、Li和石墨的回收率分别达到了95.72%、98.93%和91.05%。
湿式磁选在废旧锂电池正负极材料的回收中表现出较高的金属回收率，有助于资源的高效利用。该工艺设备相对简单，投资成本较低。然而，回收中需要使用大量化学试剂，可能引发二次污染。此外，对于某些材料的处理可能需要高温操作，进一步增加能源消耗，因此需在应用中综合考虑环境影响和成本因素。
涡流分选技术基于电磁感应原理，利用不同材料之间导电率的差异实现分离。Bi等在2019年采用涡流分离法从Al和LiFePO4混合物中分离出
有色金属Al。实验结果显示，分离率达到了100%，废旧LiFePO4的回收率达到了92.52%。通过优化进料速度和磁场转速，可以进一步提高分选效率。
涡流分选作为一种基于电磁感应的物理分离技术，在废旧
锂电池回收中具有显著特点和经济优势，能够有效分离废旧电池中的有色金属和其他非金属材料，分选效率高达90%以上。与高梯度磁选设备相比，涡流分选设备结构更为简单，不需要消耗更多能源，初始投资成本适中。而且由于无需高温或化学试剂，能源和材料消耗较低，因此整体运行成本相对较低。
尽管磁场分选技术在实验和小规模应用中表现出色，但在大规模产业化应用中仍面临诸多挑战，如磁场强度不足、设备集成度不高、适应性差等问题。未来的研究应致力于开发更高强度、可调节的磁场生成设备，并探索磁场技术与其他回收工艺的结合，以实现废旧锂电池全组分、高效、绿色的回收利用。
磁场分选技术在废旧锂电池正负极材料回收中展现了巨大的潜力，尤其在金属杂质的去除和磁性与非磁性材料的高效分离方面。高梯度磁选、湿式磁选和涡流分选等多种磁场应用技术被证明在提升材料分离效率、减少二次污染以及降低回收成本上具有显著优势。通过将这些磁场技术与其他回收工艺结合，形成综合性回收流程，可以进一步提高资源回收率，实现绿色环保的材料再生。未来，随着技术的不断进步和设备的优化，磁场分选技术有望在废旧锂电池回收领域发挥更大的作用，推动行业的智能化、绿色化发展。
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湖北 - 武汉
2025年07月23日 ~ 26日
