利用重熔技术回收电池中的铝废料会致使铝的品位降低，这种再生铝会出现降级情况，其最终沉降物是铸铝合金。随着电动汽车被广泛应用，对高等级铝的需求有望增加，同时低等级再生铝的需求将会下降。为了达成未来对高品位铝的需求，就需要一种全新的铝回收方法。

日本东北大学的教授课题组提出了一种固态电解工艺。这种工艺是使用熔盐来进行的。它的作用是升级回收电池中的铝废料。SSE 生产出的铝纯度与铝合金铸造原铝一样。其纯度达到了 99.9%。电解实验在 500℃的条件下进行。使用的电解质是熔融的 MgCl2-NaCl-KCl-5mol% AlF3 以及 LiCl-KCl-5 mol% AlF3。阳极分别采用典型的铸造合金 AC2A 和最常见的压铸合金 AD12。通过扫描电子显微镜（SEM）表征得知，铝溶解后阳极泥层呈现出多孔结构；利用 X 射线衍射仪技术（XRD），结果显示典型的合金元素在阳极泥中以 Si 和 Al2Cu 的形式从初始铸铝合金中分离出来；借助电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES），结果表明在阴极沉积的铝纯度为 99.9%，同时硅、铜和铁在阳极泥中得以富集。从阳极泥中的铝渣量以及沉积在阴极上的铝渣量来看，计算得出初始铝合金中 95%的铝都沉积在了阴极上，这证明了该方法是有效的。此外，通过 SSE 进行升级再造的铝铸件或压铸合金，其 Mg 含量较低，一个 10kA 的电解槽连续工作将近一年，阴极中才积累了 280kg 的 MgCl2，未来一年仅需更换一次电解槽电解质。为了更深入地了解 SSE 工艺的性能武汉废铝合金回收，把它与现今的原铝生产（Hall-Héroult 工艺）、提纯（三层电解）以及回收（重熔）这些工业工艺进行对比。结果表明，在这四种工艺当中，唯一能够对铝铸件废料进行快速升级的回收工艺就是所提议的 SSE 工艺。参考 Hall-Héroult 过程的实际电解电压后，可估计出工业 SSE 的实际电解电压约为 2.22 V（1.94~2.80 V）。整个 SSE 过程的总能量需求包含废料的熔化、将废料浇铸到电极中以及在 SSE 过程后将沉积的铝重熔成锭等方面，其能量消耗平均仅为 65.4 MJ∙kg−1。电解槽采用垂直对称设计，理论电解电压较低，约在 0 V 左右，电解温度也较低武汉废铝合金回收，为 500 ℃，并且电解质的电导率较高，这些都有助于降低能耗。使用这种 SSE 工艺，能够将废铝升级为纯度和质量与原铝相当的铝，还能有效防止“死金属”的产生。此外，用 SSE 工艺生产的铝，与生产相同数量的原铝相比，碳排放量会显著降低。

图1 固态电解（SSE）过程的原理示意图

本项研究提出一种新型固态电解（SSE）工艺，该工艺使用熔盐作为电解质来升级回收铝废料。使用 1 吨电解质能够电解超过 24 吨铝合金。连续运行一年时间后才需要进行维护。此工艺拥有去除杂质的能力以及低能耗等技术优势。该方法有取代现有的降低铝品位回收技术的潜能，能改变电池废料精炼的现况，还可为铝业实现可持续发展铺平道路。相关研究成果在《》上发表。

Xin Lu 和 Zhang 等人在 2022 年发表了一篇关于固体用于废料的研究。该研究的 DOI 为 10.1038/-022-04748-4。

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