Переработка литиевых батарей — это процесс переработки литиевых батарей, срок службы которых истек после длительного использования, когда их собственные характеристики ухудшились до такой степени, что их невозможно использовать по первоначальному назначению. Это включает в себя серию физических, химических, биологических и каскадных процессов использования для систематического и эффективного извлечения и дифференциации ценных материалов, содержащихся в них, тем самым восстанавливая их потребительную ценность.
Типы технологий переработки литиевых батарей
В широком смысле технологии переработки литиевых батарей в первую очередь делятся на два типа:переработкаивторичныйиспользование.
Регенеративная переработкаТехнология предполагает предварительную-обработку отработанных литиевых батарей для их полной разрядки с последующими физическими (сухими), химическими или биологическими методами для отделения ценных металлов, таких как никель, кобальт, литий и марганец-а также других материалов, которые можно восстановить из структуры батареи-, на соединения металлов или сырье для новых литиевых батарей.
Иерархическая утилизация переработкиТехнология включает в себя разборку, проверку, сортировку и переконфигурацию элементов или аккумуляторных блоков из отработанных литиевых батарей в новые, исправные аккумуляторные блоки. Затем они структурно повторно используются в различных областях применения. Этот подход по существу обеспечивает структурированное, многоуровневое и эффективное использование литиевых батарей.
Схема процесса переработки литиевых батарей
Технология физической переработки: процесс, который извлекает ценные материалы из внутренних компонентов-вышедших-энергетических аккумуляторов-таких как активные материалы электродов, токосъемники и корпуса аккумуляторов-с помощью ряда этапов, включая дробление, просеивание, магнитную сепарацию, тонкое измельчение и сортировку. Эти восстановленные материалы затем перерабатываются для дальнейшей переработки. Основной метод включает восстановление материала после дробления и сортировки, что представляет собой относительно чистый физический процесс.
Технология мокрой переработки: после демонтажа и предварительной-переработки отработанные батареи их растворяют в кислотных или щелочных растворах для извлечения ценных металлических элементов. Остальные ценные металлы затем извлекаются методами ионного обмена и электроосаждения. Основной процесс включает выщелачивание и экстракцию электродных порошков с использованием химических реагентов.
Технология пирометаллургической переработки: корпус батареи зачищается, а ядро батареи смешивается с коксом и известняком. После восстановительного обжига получают углеродный сплав, содержащий металлические литий, кобальт, никель, алюминий и другие элементы. Фтор и фосфор из электролита затвердевают в шлаке, который можно использовать в качестве добавок к строительным материалам или бетону. Далее следует дальнейшая обработка, причем весь процесс завершается при высоких температурах. Основной пирометаллургический процесс включает высокотемпературный-пиролиз с получением оксидов металлов.
Сравнение трех методов переработки:
Методы мокрой переработки предлагают высочайшую эффективность и отработанную технологию.
① Физическая переработка представляет собой простой процесс, не требующий дополнительных химикатов, что делает его наиболее экологически чистым вариантом, но с низкой эффективностью восстановления.
② Мокрая переработка обеспечивает более высокую степень извлечения ценных металлов, требует меньших требований к оборудованию и использует отработанную технологию; однако этот процесс сложен, требует специальных мокрых методов для разных типов батарей, требует более высоких затрат и может привести к загрязнению окружающей среды при неправильном обращении.
③ Пирометаллургический метод восстановления относительно прост и имеет высокую совместимость, подходит для крупномасштабной-переработки различных отходов литиевых батарей. Однако он требует высокого энергопотребления, требует сложного оборудования и создает серьезные экологические проблемы.
Гидрометаллургическое извлечение является основным процессом. Гидрометаллургическое извлечение золота широко известно благодаря низкому энергопотреблению, высокой скорости извлечения, высокой чистоте продукта и скромным требованиям к оборудованию. Основные этапы мокрого-процесса извлечения золота из отработанных аккумуляторов включают предварительную обработку, предварительную обработку, кислотное/щелочное выщелачивание, очистку фильтрата, сепарацию/экстракцию и осаждение элементов. Основой мокрого-процесса переработки является стадия выщелачивания металлов, на которой неорганические или органические кислоты используются для извлечения металлов в виде ионов в кислотные растворы.
