在废旧锂电池回收产业链中，“黑粉” 是极具价值的核心中间产物，其成分与回收工艺直接决定了电池资源循环利用的效率与经济性，同时对降低环境污染具有关键意义。
一、黑粉的定义与来源
电池回收中的 “黑粉”，正式名称为 “废旧锂电池正极活性物质粉末”，主要来源于废旧锂离子电池（如三元锂电池、磷酸铁锂电池）的拆解分选环节。当废旧电池经过放电、拆解外壳、去除电解液、分离负极铜箔与正极铝箔后，通过物理剥离或高温剥离工艺，从正极铝箔表面脱落的黑色粉末状物质，即为回收领域常说的 “黑粉”。其产量约占废旧锂电池总重量的 30%-40%，是电池中贵金属与关键金属元素的主要载体。
二、黑粉的核心成分
黑粉的成分因原电池类型差异存在显著区别，主要可分为两类：
三元锂电池黑粉：核心成分为镍（Ni，含量通常 15%-30%）、钴（Co，5%-12%）、锰（Mn，5%-15%）、锂（Li，2%-5%），同时含有少量铝（来自正极集流体残留）、碳（导电剂）及杂质元素；
磷酸铁锂电池黑粉：主要成分为铁（Fe，20%-30%）、磷（P，10%-15%）、锂（Li，2%-4%），不含钴、镍等贵金属，杂质以铝、碳为主。
两类黑粉的成分差异直接决定了其回收技术路线与经济价值 —— 三元黑粉因含钴、镍，回收利润空间更大，是当前行业关注重点；磷酸铁锂电池黑粉则需通过规模化降低回收成本，聚焦锂、铁的循环利用。
三、黑粉的主流回收工艺
目前行业对黑粉的回收主要分为 “火法冶金”“湿法冶金”“干法回收” 三大技术路线，各有优劣：
火法冶金（高温熔炼法）
原理：将黑粉与焦炭、石灰石等辅料混合，在 1200-1500℃高温下熔炼，通过氧化还原反应使金属元素形成合金（如镍钴合金），锂则进入炉渣后单独提取；
优势：工艺成熟、处理量大、对原料适应性强，可处理成分复杂的黑粉；
不足：能耗高（每吨黑粉能耗约 3000-5000kWh）、金属回收率较低（钴、镍回收率约 85%-90%，锂回收率仅 50%-60%），且会产生烟气污染。
湿法冶金（化学溶解法）
原理：用硫酸、盐酸等酸溶液溶解黑粉，通过调节 pH 值、添加萃取剂等步骤，依次分离出锂、钴、镍、锰等金属离子，最终制备成碳酸锂、硫酸钴、硫酸镍等电池级原料；
优势：金属回收率高（钴、镍、锂回收率可达 95% 以上）、产品纯度高（可满足动力电池正极材料要求）、能耗较低；
不足：工艺流程长（需 10-15 道工序）、产生酸性废水与废渣，需配套严格的环保处理设施，前期设备投入较大。
干法回收（物理分离法）
原理：通过低温焙烧去除黑粉中的碳与粘结剂，再利用高压静电分选、磁选等物理手段，分离不同金属氧化物（如锂化合物、镍钴锰氧化物）；
优势：无废水废气产生、流程短（3-5 道工序）、能耗仅为火法的 1/3，属于环保型工艺；
不足：技术尚未完全成熟，对黑粉预处理要求高（需严格去除杂质），目前仅适用于部分高纯度黑粉，规模化应用仍需突破。
四、黑粉回收的意义与行业现状
资源循环价值：全球钴、镍资源储量有限（钴储量仅约 700 万吨），且我国对外依存度超过 90%，黑粉回收可实现 “城市矿山” 资源利用 —— 每回收 1 万吨三元锂电池黑粉，可提取约 1000 吨镍、500 吨钴、300 吨锂，相当于减少 10 万吨原矿开采；
环保减排意义：若黑粉随意丢弃，其中的钴、镍等重金属可能渗入土壤与地下水，造成长期污染；通过回收处理，可将重金属无害化率提升至 99% 以上，同时减少电池焚烧带来的二噁英等污染物排放；
行业发展现状：目前我国黑粉回收以湿法工艺为主（占比约 70%），头部企业如格林美、华友钴业已实现万吨级湿法回收生产线；火法工艺多用于处理低品位黑粉或海外高钴含量黑粉；干法工艺则处于中试阶段，部分企业已建成千吨级示范线，预计未来 3-5 年将逐步规模化。
五、未来发展方向
随着动力电池退役潮到来（2025 年我国退役电池量将超 100 万吨），黑粉回收将向 “低能耗、高纯度、全组分回收” 方向发展：一方面，湿法工艺将通过新型萃取剂、自动化控制降低成本；另一方面，干法工艺将突破杂质分离技术，实现 “无废水” 回收；同时，针对磷酸铁锂电池黑粉，将开发锂 - 铁 - 磷协同回收技术，提升其经济价值，推动全类型电池黑粉的资源化利用。