废弃电池中碳酸镍回收以湿法冶金为主流、火法 / 生物 / 电化学为补充，核心是 “放电拆解→机械分选→浸出分离→沉淀转化→纯化精制”，目标实现镍回收率≥96%、碳酸镍纯度≥99.95%，适配高镍三元电池闭环回收与前驱体重生。

一、核心回收工艺路线（主流 + 创新）

（一）湿法冶金工艺（工业主流，回收率 96%–98%）

预处理

放电（5% NaCl 溶液浸泡 8–12h）→干燥（80℃，4h）→拆解（分离正极片 / 负极 / 隔膜 / 外壳）→机械破碎（颚式 + 气流粉碎）→筛分（200 目）→磁选除铁→黑粉富集（Ni/Co/Mn/Li 含量≥85%）。

关键指标：黑粉粒径 D50=10–20μm，金属富集率≥95%。

酸浸出

工艺：黑粉 + 2M H₂SO₄+5–6 vol% H₂O₂（还原剂），液固比 8–10:1，60–80℃，搅拌 120–180min，Ni/Co/Mn/Li 浸出率≥97%。

替代体系：柠檬酸 - EDTA 缓冲体系（pH4–6），低腐蚀、低能耗，浸出率≥95%。

净化除杂

调 pH 至 3.5–4.0 除 Fe/Al（氢氧化物沉淀）；加入硫化钠除 Cu/Pb/Zn（硫化物沉淀），杂质≤10ppm。

萃取分离：P204 + 煤油体系分离 Ni/Co/Mn，镍萃取率≥99%，反萃后 NiSO₄浓度 80–120g/L。

沉淀转化（核心）

碳酸氢铵沉淀法：NiSO₄溶液 + NH₄HCO₃（摩尔比 1:1.2–1.5），50–80℃，pH7.5–8.5，搅拌 2–3h，生成碳酸镍沉淀。

氨络合 - 碳化法：先氨络合（Ni²⁺+6NH₃→[Ni (NH₃)₆]²⁺），通入 CO₂碳化生成球形碳酸镍，球形度≥0.9，粒径 CV≤10%。

精制与干燥

洗涤（去离子水，电导率≤10μS/cm）→干燥（120℃，6h）→粉碎（D50=15–25μm）→包装，纯度≥99.95%，杂质≤50ppm。

（二）火法 - 湿法联合工艺（高杂质电池适配）

火法富集：黑粉 + 碳还原剂（石墨粉），1000–1200℃焙烧 2–3h，还原为 Ni/Co/Mn 合金，锂以 Li₂O 进入渣相。

湿法浸出：合金酸浸（H₂SO₄+H₂O₂）→净化→沉淀，镍回收率≥96%，适合处理混合废旧电池。