環署、工研院落實循環經濟 研究有成
【記者王先國/綜合報導】 2022/01/19

稀有金屬包括鈷、鎳、鎢、鋇、錳、釩等,高科技產品及設備亦不可或缺稀有金屬,有許多國家亦致力於從廢棄物中回收金屬資源的技術開發。因應電動車的蓬勃發展及鋰電池正極材料大量需求,環保署攜手工業技術研究院,投入將廢「二次鋰電池」的黑粉,經提純處理成為價值較高,且純度較高的硫酸鈷、氧化鈷,可作為鋰電池正極材料的化工原料,此研發的關鍵技術現進入技轉試量產的階段,並已向經濟部智慧財產局申請專利。

環保署回收基管會執秘王嶽斌指出,過去國內技術將廢二次鋰電池破碎處理後,含有價金屬的正負極混合粉大部分輸出國外,剩下「黑粉」僅能作為煉鋼輔料,每公斤價格八十元,但在此技術的精密分選與純化處理後,其中的氧化鈷目前行情每公斤八百元是原來十倍,且隨著國際需求與產地(非洲剛果為鈷主要產國)政經狀況,預估價格會波動的越來越快、越來越高。而氧化鈷可作為電池與化工原物料,重新回到鋰電池的製造,不僅將有價資源留在台灣,更是高值循環再利用,落實循環經濟遠景。

本研究計畫導入精密物理分選、萃取及純化,進階分離提純關鍵原物料,帶來成果是國內業者有能力處理每年所產生約一千一百公噸廢棄二次鋰電池,消除廢棄鋰電池的環境危害,亦提早布局建立國內完善專屬回收供應鏈體系,提升產業用料供需安全考量。

可藉由充電重複使用的鋰電池稱為「二次鋰電池」,因具有高能量密度、生命週期長與低放電率,被廣泛應用在手機、相機、筆記型電腦與平板等消費性電子產品上;近年電動運具(含汽機車、自行車)與大型儲能設備的動力均高度仰賴鋰電池的供給。鋰電池中含鈷、鋰、鎳、錳、銅等有價金屬資源,臺灣產業所需皆仰賴進口。隨著電動運輸工具大力推動下,帶動鋰電池市場蓬勃發展,原材料需求量持續升高。

為使汰役鋰電池有價金屬資源高值再利用,發揮價值,環保署自三年前即積極推動與工研院之合作,提前布局與研發二次鋰電池之處理技術。根據三C產品及電動運具的銷售額推估使用汰換週期來計算,預估至二○二五年,臺灣每年將有一千一百公噸廢二次鋰電池排出,目前我國六家處理廠處理量能每年約二千二百公噸,屆時足以處理排出之二次鋰電池。

工研院針對廢二次鋰電池提取高純正極前驅物原料之驗證,將正負極混合粉經物理精密分選,可有效去除鐵、銅、鋁等雜質,再經過處理後,分離純化提取正極前驅物原料,整體鈷的提取率可達九十八%以上。