A closed-loop process to recover lithium carbonate from cathode scrap of lithium-ion battery (LIB) is developed. Lithium could be selectively leached into solution using formic acid while aluminum remained as the metallic form, and most of the other metals from the cathode scrap could be precipitated out. This phenomenon clearly demonstrates that formic acid can be used for lithium recovery from cathode scrap, as both leaching and separation reagent. By investigating the effects of different parameters including temperature, formic acid concentration, H2O2 amount, and solid to liquid ratio, the leaching rate of Li can reach 99.93% with minor Al loss into the solution. Subsequently, the leaching kinetics was evaluated and the controlling step as well as the apparent activation energy could be determined. After further separation of the remaining Ni, Co, and Mn from the leachate, Li2CO3 with the purity of 99.90% could be obtained. The final solution after lithium carbonate extraction can be further processed for sodium formate preparation, and Ni, Co, and Mn precipitates are ready for precursor preparation for cathode materials. As a result, the global recovery rates of Al, Li, Ni, Co, and Mn in this process were found to be 95.46%, 98.22%, 99.96%, 99.96%, and 99.95% respectively, achieving effective resources recycling from cathode scrap of spent LIB.

Recycling of spent lithium-ion batteries has attracted wide attention because of their high content of valuable and hazardous metals. One of the difficulties for effective metal recovery is the separation of different metals from the solution after leaching. In this research, a full hydrometallurgical process is developed to selectively recover valuable metals (Ni, Co and Li) from cathode scrap of spent lithium ion batteries. By introducing ammonia-ammonium sulphate as the leaching solution and sodium sulphite as the reductant, the total selectivity of Ni, Co and Li in the first-step leaching solution is more than 98.6% while it for Mn is only 1.36%. In detail understanding of the selective leaching process is carried out by investigating the effects of parameters such as leaching reagent composition, leaching time (0-480min), agitation speed (200-700rpm), pulp density (10-50g/L) and temperature (323-353K). It was found that Mn is primarily reduced from Mn4+ into Mn2+ into the solution as [Formula: see text] while it subsequently precipitates out into the residue in the form of (NH4)2Mn(SO3)2·H2O. Ni, Co and Li are leached and remain in the solution either as metallic ion or amine complexes. The optimised leaching conditions can be further obtained and the leaching kinetics is found to be chemical reaction control under current leaching conditions. As a result, this research is potentially beneficial for further optimisation of the spent lithium ion battery recycling process after incorporating with metal extraction from the leaching solution.

The waste electrical and electronic equipment (WEEE) recycling industry in China has been booming since the beginning of the millennium and plays a critical role in pollution control and resource efficiency. And the fast growth of the WEEE recycling industry reflects the development of China’s circular economy. This paper gives an outline of China’s circular economy with respect to law-making actions and promotional measures, including the implementation of clean production and the building-up of recycling and remanufacturing parks. In addition, it reviews the roadmap of China’s WEEE recycling industry as an example of circular economy development. Furthermore, the current status of China’s WEEE recycling industry is introduced and its social-economic impacts are discussed. Finally, trends and challenges surrounding WEEE recycling and the circular economy in China are presented.

In this study, litchi peel powder (LPP) was selected as a natural organic reductant to study the mechanism of green leaching of valuable metals from spent lithium-ion batteries (LIBs) by ball milling. LPP and cathode material were co-ball-milled(CBM) with water and then leached, LPP-assisted ball milling reduces the agglomeration tendency of the particles and increases the dispersion. Premixing by CBM makes the LPP and the cathode material fully contracted and tightly fused, and the mechanical force provides the activation energy of the reaction to accelerate the leaching. The leaching rates of Li, Co, Mn and Ni were 99.21 wt%, 96.52 wt%, 98.21 wt% and 94.79 wt% when LPP was added at 0.15 g and only 0.2 mol/L H3Cit was used. Compared with direct leaching, the amount of organic acids was reduced by 86.67 %. The proanthocyanidins contained in the LPP are the key to act as a reducing agent, and proanthocyanidins are the products of the combination of anthocyanins and glycosides. The natural phenolic and ester components in LPP are hydrolyzed into phenolic acids (protocatechulic acid, salicylic acid) and flavonoids (catechins) under the action of H3Cit, which accelerates the dissolution of metal oxides. The mechanism of natural organic reductant in auxiliary ball milling and organic acid leaching was clarified, which provided a new idea for the selection of ball milling auxiliary materials and proposed a economic and environmental protection method to leach valuable metals from spent LIBs.