综述：从报废锂离子电池中回收有价金属的技术、进展与展望

这篇综述系统评述了报废锂离子电池（SLIBs）中有价金属回收的全价值链技术，聚焦火法冶金（pyrometallurgy）、湿法冶金（hydrometallurgy）和生物湿法冶金（biohydrometallurgy）等上游技术，以及膜分离等新兴下游纯化工艺，提出了串联生物-水热浸出等创新方向，为可持续闭环回收提供技术路线图。

　　

结构组成与预处理技术

锂离子电池（LIBs）由外壳、正负极、隔膜和电解液构成。正极材料含钴酸锂（LiCoO₂）、镍锰钴三元材料（NMC）等高价值金属，预处理需通过放电、机械破碎和物理分选分离活性物质，为后续金属回收奠定基础。

上游金属回收技术

火法冶金通过高温熔炼提取金属合金，但能耗高且锂回收率低；湿法冶金采用酸浸（如H₂SO₄-H₂O₂体系）实现90%以上金属浸出，但试剂消耗大；生物湿法冶金利用嗜酸菌（如Acidithiobacillus ferrooxidans）生物浸出，环境友好但工业化尚需提升菌株耐受性。串联生物-水热浸出被推荐为高效浸出新方向。

下游金属纯化技术

传统溶剂萃取（SX）和沉淀法虽成熟，但面临有机污染问题。新兴膜技术（如纳滤、电渗析）可选择性分离锂、钴等离子，但需平衡选择性与成本。吸附法对锂特异性强，但材料再生性能待优化。

工业应用现状

当前主流企业如Umicore采用火法-湿法联用，Recupyl专注湿法工艺。生物湿法尚未规模化，但实验室数据显示其成本可比湿法降低30%。欧盟因原材料短缺正加速布局闭环回收产业链。

未来展望

需开发低能耗火法工艺、绿色浸出试剂及高耐受工程菌株，优化膜材料设计以提升选择性。政策驱动下，预计2030年全球SLIBs回收市场规模将突破250亿美元，中国在湿法技术领域具有先发优势。