随着人们对环保工作的重视,为减少汽车尾气排放,我国电动汽车的推广工作在稳步进行,老一代电动汽车的动力电池已逐步退役,能量密度更大的新一代动力电池被研发制造,然而目前的电池技术仍离不开储能密度较高的钴、镍、锂元素,而我国大多数的钴、镍资源依赖进口,钴、镍持续处于供不应求状态。为减少我国重要战略金属对进口的依赖性以及减少废旧动力电池的二次污染,加快建设科学的电池回收体系是十分有必要的。本文围绕废旧动力电池的现有回收工艺,针对生产中遇到的问题,对其进行研究及优化,实现钴、镍、锰、锂、铝等元素的科学回收。该项目所选择的工艺具有清洁、环保的特点,综合考虑经济效益、社会效益和可持续发展要求,资源回收的同时,避免对环境再次造成污染。本文科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性,实事求是的做出研究结论。主要研究内容与结论如下:(1)由于NCM电池正极废料中锰含量较高,使用曝气法氧化NCM废旧动力电池正极材料酸浸液中锰元素,锰去除不彻底,高浓度的锰会影响萃取段钴、镍产品纯度,且降低P204萃取除杂段的水相通量。本文结合已有电解二氧化锰生产工艺,提出使用电催化氧化除锰。(2)在生产中,电池废料中会夹带镁铜铁等金属,针对不同金属采取措施,尽可能的将有价值的金属分离回收,在萃取前处理阶段,铜采用铁粉置换生成泡沫铜,铁采用双氧水氧化形成黄钠铁矾晶体析出,锂采用热饱和碳酸锂浓缩的方法回收。(3)萃取段采用全萃全返工艺,使用P204除杂,P507萃取分离钴镍,Cyanex272萃取除镁,采取这种工艺路线主要是针对于原料中镁的分离,在将镁萃取出来后,对Cyanex272反萃液进行沉淀除镁,沉镁废水可进入MVR蒸发器处理。(4)针对废水处理循环工艺,造成的产品中水不溶物超标以及元明粉颜色发黑的问题,为使生产废水得到重新利用,设计研究较为经济的废水处理及蒸馏水回用工艺,针对兰炭吸附与芬顿氧化法对废水的处理效果进行研究,达到MVR蒸发标准,减少污染外排。本文所选择的产品方案和技术方案以环境效益为前提,最大程度的提升经济效益,提高项目抗风险能力。