تكنولوجيا استعادة المواد المستخدمة بشكل شائع في بطاريات أيون الليثيوم وحالة التطوير

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

مع التطور السريع للمجتمع، تتطور أيضًا تكنولوجيا إعادة تدوير مواد بطاريات الليثيوم أيون لدينا بسرعة. هل فهمتم المعلومات التفصيلية حول تقنية استعادة مواد بطاريات الليثيوم أيون؟ دعونا نتعرف على المزيد من المعلومات من خلال Xiaobian. تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بمجموعة واسعة من التطبيقات، ومن المتوقع أن يتم استخدامها في الأجهزة اللوحية والهواتف الذكية والبطاريات العملاقة بحلول عام 2020، كما سيشكل تطبيق بطاريات الليثيوم أيون الصغيرة التقليدية اتجاهاً جديداً كبيراً.

في الوقت نفسه، أصبحت مشكلة إعادة تدوير عدد كبير من بطاريات الليثيوم أيون المهدرة أكثر وضوحًا، وذلك باستخدام الطرق التقليدية مثل مكبات النفايات، والحرق، وما إلى ذلك، والتي تسبب الإسراف، وتسبب التلوث للبيئة، وحتى الإضرار بصحة الإنسان. خطر.

في الوقت الحاضر، أصبحت بلدي منتجًا ومستهلكًا مهمًا لبطاريات الليثيوم أيون في العالم، ووصل استهلاك البطاريات إلى 8 مليارات. إذا لم يكن هناك معالجة منتظمة لبطاريات الليثيوم أيون المهجورة، فإن ذلك سيؤدي إلى إهدار شديد للموارد وتلويث البيئة والإضرار بصحة الإنسان. ومن الواضح أن سوق إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة واسع.

تتكون بطارية أيون الليثيوم من صفيحة قطب موجب وصفيحة قطب سالب ومادة رابطة وإلكتروليت وفاصل. في الصناعة، من المهم أن يستخدم المصنعون مادة الليثيوم الكوبالت-كوبالت، ومنجنات الليثيوم، وحمض النيكل والمنجنيز، ومواد الليثيوم الثلاثية، وفوسفات الحديد الليثيوم كمواد إيجابية، والجرافيت الطبيعي والجرافيت الاصطناعي كمواد فعالة توجيهية. يعد فلوريد البولي فينيلدين (PVDF) مادة لاصقة للأقطاب الكهربائية الموجبة تستخدم على نطاق واسع وتتميز بلزوجة عالية واستقرار كيميائي جيد وخصائص فيزيائية.

الإنتاج الصناعي لبطاريات أيون الليثيوم من المهم استخدام محلول سداسي فلورو فوسفات الليثيوم (LiPF6) والمذيب العضوي كإلكتروليت، ويتم استخدام فيلم عضوي مثل البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) كغشاء للبطارية. غالبًا ما تُعتبر بطاريات الليثيوم أيون بطاريات صديقة للبيئة وغير ملوثة للبيئة، ولكن عملية استعادة بطارية الليثيوم أيون ستسبب التلوث أيضًا. على الرغم من أن بطاريات الليثيوم أيون لا تحتوي على معادن سامة مثل الزئبق والكادميوم والرصاص، إلا أن تأثير مادة القطب الموجب والسالب، والإلكتروليت، وما إلى ذلك.

لا يزال حجم البطارية أكبر. من ناحية أخرى، وبسبب الطلب الضخم في السوق على بطاريات أيون الليثيوم، سيظهر عدد كبير من بطاريات أيون الليثيوم المهدرة في المستقبل. إن كيفية التعامل مع بطاريات الليثيوم أيون وتقليل تأثيرها على البيئة تشكل مشكلة ملحة.

من ناحية أخرى، من أجل تلبية الطلب الضخم في السوق، يتعين على مصنع بطاريات الليثيوم أيون إنتاج عدد كبير من بطاريات الليثيوم أيون لتزويد السوق. تتكون بطاريات أيون الليثيوم عادة من المعادن الثقيلة والمركبات العضوية والبلاستيك، حيث تبلغ نسبة كتلة المعادن الثقيلة 15% -37%، والمركبات العضوية 15%، والبلاستيك 7%. بشكل عام، في تكوين بطارية أيون الليثيوم، المادة النشطة في القطب الموجب، أي المعادن الثقيلة، والبيئة، ولها قيمة استرداد أعلى.

تعتبر عملية استعادة بطاريات أيون الليثيوم المستهلكة مهمة بما في ذلك المعالجة المسبقة والمعالجة الثانوية والمعالجة العميقة. نظرًا لوجود بعض الكهرباء المتبقية في البطارية المستهلكة، فإن عملية المعالجة الأولية تشمل عمليات التفريغ العميق والسحق والفرز المادي. الغرض من المعالجة الثانوية هو فصل المواد الفعالة والركائز للأقطاب الموجبة والسالبة بشكل كامل.

يتم إذابته عادة باستخدام المعالجة الحرارية والمذيبات العضوية. تحقق طريقة ذوبان القلويات والتحليل الكهربائي الفصل الكامل لكليهما؛ وتتضمن المعالجة العميقة عمليتين مهمتين، الفصل، والتنقية، وهما عمليتان لاستخراج المواد المعدنية القيمة. وفقا لتصنيف عملية الاستخراج، يمكن تقسيم طريقة استرداد البطارية إلى ثلاث فئات: الاسترداد الجاف، والاسترداد الرطب، والاسترداد البيولوجي.

تتم عملية الاسترداد الرطب عن طريق سحق العناصر المعدنية وإذابتها باستخدام كاشف كيميائي مناسب، ثم يتم فصل العناصر المعدنية بشكل انتقائي في محلول الترشيح لإنتاج معدن عالي الجودة مسترد مباشرة من الكوبالت أو كربونات الليثيوم، وما إلى ذلك. تعتبر عملية الاسترداد الرطب أكثر ملاءمة لاستعادة المكونات الكيميائية لبطاريات الليثيوم أيون المهدرة ذات الحجم الواحد نسبيًا، مع تكلفة معدات منخفضة، وهي مناسبة لاستعادة بطاريات الليثيوم أيون المهدرة المخطط لها الصغيرة والمتوسطة الحجم. ولذلك أصبحت هذه الطريقة الآن مستخدمة على نطاق واسع.

الاستعادة الجافة تعني استعادة المواد أو المعادن الثمينة بشكل مباشر دون استخدام وسائط مثل المحاليل. ومن بينها الطريقة المهمة للاستخدام هي الفصل الجسدي ودرجة الحرارة العالية. ميشرا وآخرون

يتم استخدامه لاستعادة الكوبالت والليثيوم في بطارية أيون الليثيوم النفايات باستخدام أكسيد اليوزيني، وتأثيرات وقت الاستخلاص ودرجة الحرارة وسرعة التحريك وعوامل أخرى على تأثير استخلاص الكوبالت المعدني في بطاريات أيون الليثيوم النفايات. وتظهر النتائج أنه على الرغم من أن هذه الطريقة توفر طريقة جديدة لاستعادة عناصر الكوبالت، إلا أن معدل استخلاص حمض الليثيوم الأسيدوفيلي منخفض جدًا. في المستقبل، تتم مقارنة البكتيريا ذات معدل الزراعة الأعلى بالطرق الأخرى، حيث تحتوي طريقة الاستخلاص البيولوجي على كمية صغيرة من الحمض، وتكون التكلفة بسيطة، ويكون التأثير البيئي صغيرًا.

ما ورد أعلاه هو تحليل مفصل لمعرفة تكنولوجيا استعادة مواد بطارية أيون الليثيوم. من الضروري الاستمرار في تجميع الخبرة ذات الصلة في الممارسة العملية، حتى نتمكن من تصميم منتجات أفضل وتطوير أفضل لمجتمعنا.