在廢舊鋰電池回收產業鏈中，“黑粉” 是極具價值的核心中間產物，其成分與回收工藝直接決定了電池資源循環利用的效率與經濟性，同時對降低環境污染具有關鍵意義。
一、黑粉的定義與來源
電池回收中的 “黑粉”，正式名稱為 “廢舊鋰電池正極活性物質粉末”，主要來源于廢舊鋰離子電池（如三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池）的拆解分選環節。當廢舊電池經過放電、拆解外殼、去除電解液、分離負極銅箔與正極鋁箔后，通過物理剝離或高溫剝離工藝，從正極鋁箔表面脫落的黑色粉末狀物質，即為回收領域常說的 “黑粉”。其產量約占廢舊鋰電池總重量的 30%-40%，是電池中貴金屬與關鍵金屬元素的主要載體。
二、黑粉的核心成分
黑粉的成分因原電池類型差異存在顯著區別，主要可分為兩類：
三元鋰電池黑粉：核心成分為鎳（Ni，含量通常 15%-30%）、鈷（Co，5%-12%）、錳（Mn，5%-15%）、鋰（Li，2%-5%），同時含有少量鋁（來自正極集流體殘留）、碳（導電劑）及雜質元素；
磷酸鐵鋰電池黑粉：主要成分為鐵（Fe，20%-30%）、磷（P，10%-15%）、鋰（Li，2%-4%），不含鈷、鎳等貴金屬，雜質以鋁、碳為主。
兩類黑粉的成分差異直接決定了其回收技術路線與經濟價值 —— 三元黑粉因含鈷、鎳，回收利潤空間更大，是當前行業關注重點；磷酸鐵鋰電池黑粉則需通過規模化降低回收成本，聚焦鋰、鐵的循環利用。
三、黑粉的主流回收工藝
目前行業對黑粉的回收主要分為 “火法冶金”“濕法冶金”“干法回收” 三大技術路線，各有優劣：
火法冶金（高溫熔煉法）
原理：將黑粉與焦炭、石灰石等輔料混合，在 1200-1500℃高溫下熔煉，通過氧化還原反應使金屬元素形成合金（如鎳鈷合金），鋰則進入爐渣后單獨提取；
優勢：工藝成熟、處理量大、對原料適應性強，可處理成分復雜的黑粉；
不足：能耗高（每噸黑粉能耗約 3000-5000kWh）、金屬回收率較低（鈷、鎳回收率約 85%-90%，鋰回收率僅 50%-60%），且會產生煙氣污染。
濕法冶金（化學溶解法）
原理：用硫酸、鹽酸等酸溶液溶解黑粉，通過調節 pH 值、添加萃取劑等步驟，依次分離出鋰、鈷、鎳、錳等金屬離子，最終制備成碳酸鋰、硫酸鈷、硫酸鎳等電池級原料；
優勢：金屬回收率高（鈷、鎳、鋰回收率可達 95% 以上）、產品純度高（可滿足動力電池正極材料要求）、能耗較低；
不足：工藝流程長（需 10-15 道工序）、產生酸性廢水與廢渣，需配套嚴格的環保處理設施，前期設備投入較大。
干法回收（物理分離法）
原理：通過低溫焙燒去除黑粉中的碳與粘結劑，再利用高壓靜電分選、磁選等物理手段，分離不同金屬氧化物（如鋰化合物、鎳鈷錳氧化物）；
優勢：無廢水廢氣產生、流程短（3-5 道工序）、能耗僅為火法的 1/3，屬于環保型工藝；
不足：技術尚未完全成熟，對黑粉預處理要求高（需嚴格去除雜質），目前僅適用于部分高純度黑粉，規模化應用仍需突破。
四、黑粉回收的意義與行業現狀
資源循環價值：全球鈷、鎳資源儲量有限（鈷儲量僅約 700 萬噸），且我國對外依存度超過 90%，黑粉回收可實現 “城市礦山” 資源利用 —— 每回收 1 萬噸三元鋰電池黑粉，可提取約 1000 噸鎳、500 噸鈷、300 噸鋰，相當于減少 10 萬噸原礦開采；
環保減排意義：若黑粉隨意丟棄，其中的鈷、鎳等重金屬可能滲入土壤與地下水，造成長期污染；通過回收處理，可將重金屬無害化率提升至 99% 以上，同時減少電池焚燒帶來的二噁英等污染物排放；
行業發展現狀：目前我國黑粉回收以濕法工藝為主（占比約 70%），頭部企業如格林美、華友鈷業已實現萬噸級濕法回收生產線；火法工藝多用于處理低品位黑粉或海外高鈷含量黑粉；干法工藝則處于中試階段，部分企業已建成千噸級示范線，預計未來 3-5 年將逐步規模化。
五、未來發展方向
隨著動力電池退役潮到來（2025 年我國退役電池量將超 100 萬噸），黑粉回收將向 “低能耗、高純度、全組分回收” 方向發展：一方面，濕法工藝將通過新型萃取劑、自動化控制降低成本；另一方面，干法工藝將突破雜質分離技術，實現 “無廢水” 回收；同時，針對磷酸鐵鋰電池黑粉，將開發鋰 - 鐵 - 磷協同回收技術，提升其經濟價值，推動全類型電池黑粉的資源化利用。