البحث والتقدم في مجال استعادة المعادن من بطاريات الليثيوم أيون النفايات

ليکڪ: آئي فلو پاور - Nešiojamų elektrinių tiekėjas

الطاقة والبيئة هما القضيتان الرئيسيتان اللتان تواجهاننا في القرن الحادي والعشرين، ويعد تطوير الطاقة والموارد الجديدة أساس واتجاه التنمية البشرية المستدامة. في السنوات الأخيرة، تم استخدام بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع بسبب جودة الضوء، والحجم الصغير، والتفريغ الذاتي، وعدم وجود تأثير الذاكرة، ونطاق درجة حرارة التشغيل الواسع، والشحن والتفريغ السريع، وعمر الخدمة الطويل، والحماية البيئية وغيرها من المزايا. لقد صنعت شركة ويتينغهام أول بطارية ليثيوم أيون باستخدام نظام Li-TIS في عام 1990، وقد تم تطويرها منذ عام 1990 على مدى أكثر من 40 عامًا، وقد أحرزت تقدمًا كبيرًا.

وبحسب الإحصائيات، بلغ إجمالي كمية بطاريات الليثيوم أيون في بلدي في يونيو 2017 نحو 8.99 مليار، مع معدل زيادة تراكمية بلغ 34.6%.

دخلت بطاريات الليثيوم أيون الدولية في مجال الطاقة الفضائية مرحلة التطبيقات الهندسية، وقامت بعض الشركات والإدارات العسكرية في العالم بتطوير بطاريات الليثيوم أيون في الفضاء، مثل الولايات المتحدة، والإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا)، وشركة بطاريات EAGLE-Picher، وSAFT الفرنسية، وJAXA اليابانية، وغيرها. مع الاستخدام الواسع لبطاريات أيون الليثيوم، أصبحت هناك كميات متزايدة من البطاريات المهدرة. ومن المتوقع أنه قبل عام 2020 وبعده، ستكون طاقة بطارية الليثيوم الوحيدة في بلدي من السيارات الكهربائية النقية (بما في ذلك السيارات القابلة للشحن) وسيارات الركاب الهجينة ما بين 12 و77 مليون تيسلا.

على الرغم من أن بطارية الليثيوم أيون تسمى بالبطارية الخضراء، إلا أنها لا تحتوي على عنصر ضار مثل الزئبق والرصاص، ولكن مادتها الإيجابية، محلول الإلكتروليت، وما إلى ذلك، تسبب تلوثًا كبيرًا للبيئة، كما تسبب أيضًا في إهدار الموارد. لذلك، قم بمراجعة حالة عملية معالجة استرداد بطاريات الليثيوم أيون النفايات في الداخل والخارج، ولخص اتجاه تطوير عملية استرداد بطاريات الليثيوم أيون النفايات، وهو أمر له أهمية عملية مهمة.

يشتمل أحد المكونات المهمة لبطارية أيون الليثيوم على غلاف، وإلكتروليت، ومادة الأنود، ومادة الكاثود، ولصق، ورقائق نحاسية، ورقائق ألومنيوم، وما شابه ذلك. من بينها، CO، Li، Ni نسبة الكتلة هي 5٪ إلى 15٪، 2٪ إلى 7٪، 0.5٪ إلى 2٪، وكذلك العناصر المعدنية مثل Al، Cu، Fe، وقيمة المكونات المهمة، المواد الأنود والكاثود تمثل حوالي 33٪ و 10٪، والإلكتروليت والحجاب الحاجز تمثل 12٪ و 30٪ على التوالي.

المعادن المهمة المستردة من بطاريات الليثيوم أيون النفايات هي Co و Li و مادة مهمة من فيلم الليثيوم الكوبالت المركز على مادة الأنود. إن موارد الكوبالت في بلدي فقيرة نسبيا، كما أن تطويرها واستغلالها أمر صعب، وتبلغ نسبة الكوبالت في بطاريات الليثيوم أيون حوالي 15%، أي ما يعادل 850 مرة من مناجم الكوبالت المصاحبة لها. في الوقت الحالي، تطبيق LiCoO2 هو بطارية أيون الليثيوم من المادة الإيجابية، والتي تحتوي على أورجانتي الكوبالت الليثيوم، سداسي فلورو فوسفات الليثيوم، كربونات عضوية، مادة كربونية، نحاس، ألومنيوم، إلخ.

، يظهر محتوى المعدن المهم في الجدول 1. يتم حاليًا دراسة استخدام العملية الرطبة لمعالجة بطاريات الليثيوم أيون المهدرة في المزيد والمزيد من العمليات، ويظهر تدفق العملية في الشكل 1. تجربة مهمة 3 مراحل: 1) اضغط على بطارية أيون الليثيوم المستردة لتفريغها بالكامل، والانقسام البسيط، وما إلى ذلك.

يتم إذابة مادة القطب التي تم الحصول عليها بعد المعالجة المسبقة، بحيث تتحول المعادن المختلفة ومركباتها إلى شكل أيونات في سائل الاستخلاص؛ 3) فصل واستعادة المعدن الثمين في محلول الاستخلاص، هذه المرحلة هي المفتاح لعمليات معالجة بطاريات أيونات الليثيوم المهدرة كما أنها محور وصعوبات الباحثين لسنوات عديدة. في الوقت الحاضر، تعتبر طريقة الفصل والاسترداد مهمة مع الاستخلاص بالمذيبات، والترسيب، والتحليل الكهربائي، وطريقة التبادل الأيوني، والتمليح، وعلم الأسباب. 1.

1، يتم تفريغ النفايات الكهربائية المسبقة للكهرباء المتبقية، والجزء المتبقي من بطارية الأيونات، تمامًا قبل المعالجة، وإلا فإن الطاقة المتبقية سوف تتركز على كمية كبيرة من الحرارة، مما قد يسبب آثارًا ضارة مثل المخاطر المتعلقة بالسلامة. يمكن تقسيم طريقة تفريغ بطاريات أيون الليثيوم المستهلكة إلى نوعين، وهما التفريغ الفيزيائي والتفريغ الكيميائي. من بينها، التفريغ المادي هو تفريغ الدائرة القصيرة، وعادة ما يستخدم النيتروجين السائل والسوائل المتجمدة الأخرى للتجميد بدرجة حرارة منخفضة، ثم اضغط على الفتحة لتفريغها قسراً.

في الأيام الأولى، استخدمت شركة Umicore الأمريكية، TOXCO، النيتروجين السائل لتفريغ نفايات بطارية الليثيوم أيون، ولكن هذه الطريقة عالية الجودة للمعدات، وغير مناسبة للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق؛ يتم التفريغ الكيميائي في محلول موصل (أكثر من 10 ... في وقت مبكر، وضع نان جونمين، وما إلى ذلك، بطارية ليثيوم أيون نفايات أحادية في حاوية فولاذية تحتوي على الماء وعامل موصل للإلكترون، ولكن بما أن إلكتروليت بطارية الليثيوم أيون يحتوي على LiPF6، فقد انعكس التفاعل عند ملامسته للماء.

يسبب HF ضررًا للبيئة والمشغلين، لذا من الضروري إجراء الغمر القلوي فورًا بعد التفريغ. في السنوات الأخيرة، سونغ شيولينغ، وما إلى ذلك. تركيز 2 جرام / لتر، وقت التفريغ 8 ساعات، يتم تقليل جهد التوحيد النهائي إلى 0.

54 فولت، تلبية متطلبات التفريغ الفعال الأخضر. في المقابل، تكون تكلفة التفريغ الكيميائي أقل، والتشغيل بسيط، ويمكن أن يلبي تطبيق التفريغ على نطاق واسع، ولكن المنحل بالكهرباء له تأثير سلبي على الغلاف المعدني والمعدات. 1.

2. عملية كسر الفصل والتفتيت مهمة لعزل مادة القطب عن طريق السحق متعدد المراحل والغربلة وما إلى ذلك. عن طريق التكسير والغربلة متعددة المراحل وما إلى ذلك. عن طريق التكسير والغربلة متعددة المراحل وما إلى ذلك.

لتسهيل استخدام النار لاحقًا. الطريقة، الطريقة الرطبة، الخ. طريقة الفصل الميكانيكي هي إحدى طرق المعالجة المسبقة المستخدمة بشكل عام، وهي سهلة لتحقيق معالجة الاسترداد الصناعي على نطاق واسع لنفايات بطاريات الليثيوم أيون.

SHIN وآخرون، من خلال عملية التكسير والغربلة والفصل المغناطيسي والطحن الدقيق والتصنيف لتحقيق إثراء فصل LiCoO2. وتظهر النتائج أن استعادة المعدن المستهدف يمكن تحسينها في ظل ظروف أفضل، ولكن نظرًا لأن بنية بطارية أيون الليثيوم معقدة، فمن الصعب فصل المكونات تمامًا بهذه الطريقة؛ لي وآخرون.

, استخدام نوع جديد من طريقة الفصل الميكانيكية، وتحسين كفاءة استعادة ثاني أكسيد الكربون يقلل من استهلاك الطاقة والتلوث. أما بالنسبة لفصل مادة القطب، فقد تم شطفها وتحريكها في حمام مائي بدرجة حرارة 55 درجة مئوية، وتم تحريك الخليط لمدة 10 دقائق، وتم فصل مادة القطب الناتجة بنسبة 92% عن المعدن السائل الحالي. وفي الوقت نفسه، يمكن استعادة جامع التيار في شكل معدن.

1.3، عملية المعالجة الحرارية المعالجة الحرارية مهمة لإزالة المواد العضوية والحبر وما إلى ذلك والحبر وما إلى ذلك.

من بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة، وفصل مواد الأقطاب الكهربائية والسوائل الحالية. تعتمد طريقة المعالجة الحرارية الحالية في الغالب على المعالجة الحرارية التقليدية ذات درجة الحرارة العالية، ولكن هناك مشكلة الفصل المنخفض والتلوث البيئي وما إلى ذلك، من أجل تحسين العملية بشكل أكبر، في السنوات الأخيرة، أصبح البحث أكثر فأكثر.

SUN et al.، في عملية التحلل الحراري بالتفريغ عالي الحرارة، يتم التقاط مادة البطارية المهدرة في فرن التفريغ قبل السحق، وتتراوح درجة الحرارة بين 10 درجات مئوية إلى 600 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة، وتتحلل المادة العضوية في سائل أو غاز جزيئي صغير. يمكن استخدامه للمواد الخام الكيميائية بشكل منفصل.

في الوقت نفسه، تصبح طبقة LiCoO2 فضفاضة وسهلة الانفصال عن رقائق الألومنيوم بعد التسخين، وهو أمر مفيد لأكسيد المعدن غير العضوي النهائي. المعالجة المسبقة للمواد الإيجابية لبطاريات أيون الليثيوم المستعملة. وتظهر النتائج أنه عندما يكون النظام أقل من 1.

0 كيلو باسكال، درجة حرارة التفاعل 600 درجة مئوية، وقت التفاعل 30 دقيقة، يمكن إزالة المادة الرابطة العضوية بشكل كبير، ويتم فصل معظم المادة الفعالة للقطب الموجب عن رقاقة الألومنيوم، ويتم الحفاظ على رقاقة الألومنيوم سليمة. بالمقارنة مع تقنيات المعالجة الحرارية التقليدية، يمكن استعادة التحلل الحراري الفراغي عالي الحرارة بشكل منفصل، مما يحسن الاستخدام الشامل للموارد، مع منع الغازات السامة من المواد العضوية من التحلل للتسبب في تلوث البيئة، ولكن المعدات عالية ومعقدة، والترويج الصناعي له بعض القيود. 1.

4. في كثير من الأحيان يتم وضع PVDF على قطب التحلل للمذيب العضوي ذو القطب القوي، بحيث يتم فصل مادة القطب الموجب عن رقائق الألومنيوم السائلة الحالية. قام ليانغ ليجون باختيار مجموعة متنوعة من المذيبات العضوية القطبية لإذابة مادة القطب الموجب الساحقة، ووجد أن المذيب الأمثل هو N-methylpyrrolidone (NMP)، ويمكن صنع المادة الفعالة LIFEPO4 وخليط الكربون لمادة القطب الموجب في ظل ظروف مثالية.

يتم فصله بالكامل عن رقائق الألومنيوم؛ ويستخدم هانيش وآخرون طريقة الذوبان لاختيار القطب الكهربائي بدقة بعد المعالجة الحرارية وفصل الضغط الميكانيكي وعملية الفحص. تم معالجة القطب عند 90 درجة مئوية في NMP لمدة 10 إلى 20 دقيقة. بعد تكرار ذلك 6 مرات، يمكن للمادة الرابطة في مادة القطب أن تذوب تمامًا، ويصبح تأثير الفصل أكثر شمولاً.

تتم مقارنة الذوبانية بطرق المعالجة المسبقة الأخرى، والتشغيل بسيط، ويمكنه تحسين تأثير الفصل ومعدل الاسترداد بشكل فعال، وآفاق التطبيق الصناعي أفضل. في الوقت الحاضر، يتم استخدام المادة الرابطة بشكل رئيسي من قبل NMP، وهو أفضل، ولكن بسبب نقص السعر، والتقلب، والسمية المنخفضة، وما إلى ذلك، إلى حد ما، إلى حد ما، تطبيقها الترويجي الصناعي.

عملية الاستخلاص بالذوبان هي إذابة مادة القطب التي تم الحصول عليها بعد المعالجة المسبقة، بحيث يتم تحويل العناصر المعدنية في مادة القطب إلى المحلول في شكل أيونات، ثم يتم فصلها بشكل انتقائي من خلال تقنيات الفصل المختلفة واستعادة المعدن المهم CO، لي وآخرون. طرق الاستخلاص المذاب تشمل طرق الاستخلاص الكيميائي والاستخلاص البيولوجي. 2.

1. الاستخلاص الكيميائي طريقة الاستخلاص الكيميائي التقليدية هي تحقيق الاستخلاص المذاب لمواد الأقطاب الكهربائية عن طريق الغمر الحمضي أو الغمر القلوي، ومن المهم تضمين طريقة الاستخلاص المتدرجة وطريقة الاستخلاص ذات الخطوتين. تستخدم طريقة الاستخلاص بخطوة واحدة عادةً حمضًا غير عضوي HCl وHNO3 وH2SO4 وما شابه ذلك لإذابة مادة القطب مباشرةً في مادة القطب، ولكن هذه الطريقة ستحتوي على غازات ضارة مثل CL2 وSO2، بحيث تتم معالجة غاز العادم. توصلت الدراسة إلى أن إضافة H2O2 وNa2S2O3 وعوامل اختزال أخرى مثل H2O2 وNa2S2O3 إلى عامل الاستخلاص يمكن حل هذه المشكلة بشكل فعال، كما أن CO3 + يسهل أيضًا إذابة CO2 + في سائل الاستخلاص، وبالتالي زيادة معدل الاستخلاص.

بان شياو يونغ وآخرون يعتمد على نظام H2SO4-Na2S2O3 لاستخلاص مادة القطب، وفصل واستعادة CO و Li. وأظهرت النتائج أن تركيز H+ 3 مول/لتر وتركيز Na2S2O3 0.

25 مول / لتر، نسبة السائل الصلب 15: 1، 90 ¡ã C، CO، معدل الاستخلاص Li كان أعلى من 97٪؛ Chen Liang et al، H2SO4 + H2O2 تم استخلاص المادة الفعالة. وأظهرت النتائج أن نسبة السائل الصلب كانت 10:1، تركيز H2SO4 2.5 مول / لتر، H2O2 مضافا إليه 2.

0 مل/جم (مسحوق)، درجة الحرارة 85 درجة مئوية، وقت الاستخلاص 120 دقيقة، Co، Ni وMn، 97%، على التوالي، 98% و96%؛ لو شيويوان وآخرون. للاستخلاص باستخدام نظام العامل المرتفع H2SO4 + لاستخلاص مادة القطب الموجب لبطارية ليثيوم أيون عالية النيكل (lini0.6CO0.1).

قام الباحثون بدراسة تأثير عوامل الاختزال المختلفة (H2O2، الجلوكوز وNa2SO3) على استخلاص المعادن. تأثير.

وتظهر النتائج أنه في ظل الظروف الأكثر ملاءمة، يتم استخدام H2O2 كعامل اختزال، ويفضل أن يكون تأثير الاستخلاص للمعدن المهم 100٪، 96.79٪، 98.62٪، 97٪، على التوالي.

الرأي الشامل، باستخدام عوامل الاختزال الحمضية كنظام استخلاص، هو عملية الاستخلاص السائدة في المعالجة الصناعية الحالية لبطاريات الليثيوم أيون النفايات بسبب مزايا الغمر الحمضي المباشر، ومعدل الاستخلاص الأعلى، ومعدل التفاعل الأسرع، وما إلى ذلك. طريقة الاستخلاص بخطوتين هي إجراء الاستخلاص القلوي بعد المعالجة المسبقة البسيطة، بحيث يتم استخلاص Al في شكل NaAlO2 في شكل NaAlO2، ثم إضافة عامل اختزال H2O2 أو Na2S2O3 كمحلول استخلاص، يتم الحصول على سائل الاستخلاص عن طريق ضبط الرقم الهيدروجيني، وترسيب Al و Fe بشكل انتقائي وجمع السائل الأم الناتج لمزيد من تنفيذ السائل الأم الناتج والفصل والفصل. دينغ تشاو يونغ وآخرون

تم إجراء ذلك باستخدام محلول هيدروكسيد الصوديوم 10%، وكانت نسبة الاستخلاص بالألمنيوم 96.5%، وغمر حمضي 2 مول/لتر من حمض الكبريتيك و30% من حمض الهيدروكلوريك، وكانت نسبة الاستخلاص بغاز ثاني أكسيد الكربون 98.8%.

مبدأ الاستخلاص هو كما يلي: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→سيتم الحصول على Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2 عن طريق محلول الاستخلاص الناتج، مع استخلاص متعدد المراحل، ويصل الاسترداد النهائي لثاني أكسيد الكربون إلى 98%. الطريقة بسيطة، سهلة التشغيل، تآكلها قليل، تلوثها أقل. 2.

2. قانون الاستخلاص البيولوجي مع تطور التكنولوجيا، تتمتع تكنولوجيا القياس الحيوي باتجاهات تطوير وآفاق تطبيق أفضل بسبب حمايتها البيئية الفعالة وتكلفتها المنخفضة. تعتمد طريقة الاستخلاص البيولوجي على أكسدة البكتيريا، بحيث يتحول المعدن إلى المحلول على شكل أيونات. وفي السنوات الأخيرة قام بعض الباحثين بدراسة تسعير المعدن باستخدام طرق الاستخلاص البيولوجي.

ميشرا وآخرون استخدام حمض غير عضوي وأكسيد حمض الإيوزوبريك لاستخراج بطارية أيون الليثيوم القديمة، باستخدام عناصر S و Fe2 + كطاقة، و H2SO4 و FE3 + وغيرها من المستقلبات في وسط الاستخلاص، واستخدام هذه المستقلبات لإذابة بطارية أيون الليثيوم القديمة. توصلت الدراسة إلى أن معدل التحلل البيولوجي لثاني أكسيد الكربون أسرع من الليثيوم.

يمكن لـ Fe2 + تعزيز نمو الكائنات الحية وتكاثرها، وFE3 + والمعادن الموجودة في البقايا. نسبة سائلة صلبة أعلى، أي

، نمو جديد لتركيز المعدن، يمكن أن يمنع نمو البكتيريا، ولا يساعد على إذابة المعدن؛ مارسينáكوفáإيتوأك. يتكون الوسط المغذي من جميع المعادن اللازمة لنمو البكتيريا، ويُستخدم الوسط المنخفض المغذيات كطاقة في شكل H2SO4 وعنصر S. وتوصلت الدراسة إلى أنه في البيئة الغذائية الغنية، بلغت معدلات الاستخلاص البيولوجي لليثيوم وأول أكسيد الكربون 80% و67% على التوالي؛ وفي بيئة غذائية منخفضة، بلغت النسبة 35% فقط لليثيوم و10% على التوالي.

تم إذابة 5% من ثاني أكسيد الكربون. تتمتع طريقة الاستخلاص البيولوجي مقارنة بنظام استخلاص عامل الاختزال الحمضي التقليدي بميزة التكلفة المنخفضة والحماية البيئية الخضراء، ولكن معدل استخلاص المعادن المهمة (CO، Li et al.) منخفض نسبيًا، والمعالجة واسعة النطاق للتصنيع لها بعض القيود.

3.1 طريقة الاستخلاص بالمذيبات طريقة الاستخلاص بالمذيبات هي العملية الحالية لفصل واستعادة العناصر المعدنية من بطاريات أيون الليثيوم النفايات، والتي تتمثل في تكوين مجمع مستقر مع أيون مستهدف في سائل الاستخلاص، واستخدام المذيبات العضوية المناسبة. منفصل لاستخراج المعدن المستهدف والمركب.

المستخلصات المستخدمة عادة مهمة لـ Cyanex272، Acorgam5640، P507، D2EHPA و PC-88A، وما إلى ذلك. سوين وآخرون دراسة تأثير تركيز مستخلص CYANEX272 على CO و Li.

وأظهرت النتائج أن تركيز 2.5 إلى 40 مول/م3 من ثاني أكسيد الكربون ارتفع من 7.15% إلى 99.

90٪، وزاد استخراج الليثيوم من 1.36٪ إلى 7.8٪؛ تركيز 40 إلى 75 مول / م 3، على أساس معدل استخراج CO يتم إضافة معدل استخراج الليثيوم حديثًا إلى 18٪، وعندما يكون التركيز أعلى من 75 مول / م 3، يقلل عامل فصل CO من التركيز، ويبلغ الحد الأقصى لعامل الفصل 15641.

بعد طريقة الخطوتين من وو فانغ، بعد استخراج مستخلص المستخلص P204، تم استخراج P507 من CO، Li، ثم تم عكس H2SO4، وتم إضافة المستخلص المسترد إلى Na2CO3 للاستعادة الانتقائية Li2CO3. عندما يكون الرقم الهيدروجيني 5.5، يصل عامل فصل CO و Li إلى 1×105، استرداد ثاني أكسيد الكربون أعلى من 99٪؛ كانج وآخرون.

من 5% إلى 20% زياليك CO، 5% ~ 7% ليثيوم، 5% ~ 10% نيكل، 5% مواد كيميائية عضوية و7% نفايات بلاستيكية أيونات الليثيوم يتم استعادة كبريتات الكوبالت في البطارية، وتركيز CO هو 28 جم / لتر، يتم تعديل الرقم الهيدروجيني إلى 6.5 شوائب أيونات معدنية مستقرة مثل Cu و Fe و Al. ثم يتم استخراج Co بشكل انتقائي من الطور المائي النقي باستخدام Cyanex 272، عندما يكون الرقم الهيدروجيني <6, the separation factor of CO / Li and CO / Ni is close to 750, and the total recovery of CO is about 92%.

يمكن أن نجد أن تركيز المستخلص له تأثير كبير على معدل الاستخلاص، ويمكن تحقيق فصل المعادن المهمة (CO و Li) عن طريق التحكم في درجة الحموضة لنظام الاستخلاص. وعلى هذا الأساس، يتم التعامل مع استخدام نظام الاستخلاص المختلط باستخدام بطارية ليثيوم أيون النفايات، مما يمكن أن يحقق بشكل أفضل الفصل الانتقائي واستعادة الأيونات المعدنية المهمة. PRANOLO وآخرون، استخدموا نظام استخلاص مختلط لاستعادة Co و Li بشكل انتقائي من تسربات بطاريات الليثيوم أيون النفايات.

تبين النتائج أنه عند إضافة 2% (نسبة الحجم) من ACORGAM 5640 إلى 7% (نسبة الحجم) من Ionquest801، يمكن تقليل الرقم الهيدروجيني للاستخراج Cu، وسيتم استخراج Cu وAl وFE إلى الطور العضوي بواسطة نظام التحكم pH، وتنفيذ الفصل باستخدام Co وNi وLi. تم بعد ذلك التحكم في درجة حموضة النظام عند 5.5 إلى 6.

0، والاستخلاص الانتقائي لثاني أكسيد الكربون، والنيكل والليثيوم في سائل الاستخلاص كانت مهملة؛ Zhang Xinle et al. يستخدم لاستخدام حمض الغمر - الاستخلاص - الترسيب Co في بطارية الأيون. وتظهر النتائج أن الانخفاض الحمضي هو 3.

5، ويتم استخراج المستخلص P507 ونسبة حجم Cyanex272 1: 1، مستخلص CO هو 95.5٪. الاستخدام اللاحق لتركيب H2SO4 العكسي، وتكوير الرقم الهيدروجيني المضاد للاستخراج هو 4 دقائق، ومعدل ترسيب ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يصل إلى 99.

9%. نظرة شاملة، تتميز طريقة الاستخلاص بالمذيبات بمزايا انخفاض استهلاك الطاقة، وتأثير الفصل الجيد، وطريقة الاستخلاص بالغمر الحمضي بالمذيبات هي حاليًا العملية السائدة لبطاريات الليثيوم أيون المهدرة، ولكن المزيد من تحسين المستخلصات وظروف الاستخلاص هو التركيز البحثي الحالي في هذا المجال لتحقيق تأثيرات أكثر كفاءة وصديقة للبيئة وقابلة لإعادة التدوير. 3.

2. طريقة الترسيب هي تحضير بطارية ليثيوم أيون النفايات. بعد الذوبان، يتم الحصول على محلول CO، Li، ويتم إضافة المادة المترسبة إلى الترسيب، المعدن المستهدف المهم Co، Li، وما إلى ذلك، لتحقيق فصل المعادن.

صن وآخرون تم التأكيد على استخدام H2C2O4 كعامل استخلاص أثناء ترسيب أيونات CO في المحلول على شكل COC 2O4، ومن ثم تم ترسيب Al (OH) 3 و Li2CO3 بإضافة المادة المترسبة NaOH و Na2CO3. الفصل؛ بان شياو يونغ وآخرون حول PH يتم تعديله إلى 5.

0، والذي يمكنه إزالة معظم النحاس والألمنيوم والنيكل. بعد مزيد من الاستخلاص، 3٪ H2C2O4 وترسيب Na2CO3 المشبع COC2O4 و Li2CO3، استرداد CO أعلى من 99٪ معدل استرداد Li أعلى من 98٪؛ تم معالجة Li Jinhui مسبقًا بعد تحضير بطاريات أيون الليثيوم المهدرة، يتم فحص حجم الجسيمات أقل من 1.43 مم بتركيز 0.

5 إلى 1.0 مول / لتر، ونسبة الصلب إلى السائل 15 إلى 25 جم / لتر. 40 ~ 90 دقيقة، مما أدى إلى ترسب COC2O4 وحل استخلاص Li2C2O4، تجاوزت نسبة الاسترداد النهائية لـ COC2O4 وLi2C2O4 99%.

معدل هطول الأمطار مرتفع، ومعدل استرداد المعادن المهمة مرتفع. يمكن للتحكم في درجة الحموضة تحقيق فصل المعادن، وهو أمر سهل تحقيقه صناعيًا، ولكن يتداخل معه الشوائب بسهولة، وهو منخفض نسبيًا. لذلك، فإن مفتاح العملية هو اختيار عامل ترسيب انتقائي ومواصلة تحسين ظروف العملية، والتحكم في ترتيب ترسيب أيونات المعادن المفضلة، وبالتالي تحسين نقاء المنتج.

3.3. طريقة التحليل الكهربائي لاستعادة المعدن الصمامي في بطارية أيون الليثيوم النفايات، هي طريقة التحليل الكهربائي الكيميائي في سائل استخلاص مادة القطب، بحيث يتم تقليلها إلى مادة واحدة أو رواسب.

لا تقم بإضافة مواد أخرى، فليس من السهل إدخال الشوائب، ويمكن الحصول على منتجات عالية النقاء، ولكن في حالة وجود أيونات متعددة، يحدث ترسب كلي، مما يقلل من نقاء المنتج، مع استهلاك المزيد من الطاقة الكهربائية. ميونغ وآخرون يعتبر استخلاص المادة الموجبة من بطارية أيون الليثيوم المهدرة لمعالجة HNO3 مادة خام، ويتم استرداد الكوبالت بطريقة الجهد الثابت.

أثناء عملية التحليل الكهربائي، يتم تقليل O2 إلى NO3 - تفاعل اختزال، ويتم إضافة تركيز OH، ويتم توليد CO (OH) 2 على سطح الكاثود Ti، ويتم الحصول على المعالجة الحرارية بواسطة CO3O4. تتم عملية التفاعل الكيميائي على النحو التالي: 2H2O + O2 + 4E→4OHNO3- + H2O + 2E→NO2- + 2OHCO3 ++ E→CO2 + CO2 ++ 2OH- / TI→CO (OH) 2 / Ti3CO (OH) 2 / Ti + 1 / 2O2→CO3O4 / TI + 3H2OFREITAS، وما إلى ذلك، باستخدام تكنولوجيا الإمكانات الثابتة والإمكانات الديناميكية لاستعادة CO من المادة الإيجابية لبطارية أيون الليثيوم المستهلكة.

تبين النتائج أن كفاءة شحن CO تنخفض مع زيادة الرقم الهيدروجيني، الرقم الهيدروجيني = 5.40، الجهد -1.00 فولت، كثافة الشحنة 10.

0c / cm2، كفاءة الشحن هي الحد الأقصى، حيث تصل إلى 96.60%. تتم عملية التفاعل الكيميائي على النحو التالي: CO2 ++ 2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

4. طريقة التبادل الأيوني طريقة التبادل الأيوني هي الفرق في قدرة الامتصاص لمجمعات أيونات معدنية مختلفة مثل Co وNi، مما يحقق فصل واستخراج المعادن. فينج وآخرون إضافة إلى استعادة أول أكسيد الكربون من مادة القطب الموجب عن طريق استخلاص سائل H2SO4.

دراسة معدل استرداد الكوبالت وفصل الشوائب الأخرى من خلال عوامل مثل الرقم الهيدروجيني ودورة الاستخلاص. وأظهرت النتائج أنه تم استخدام راتنج TP207 للتحكم في الرقم الهيدروجيني = 2.5 وتمت معالجة الدورة الدموية بنسبة 10.

بلغت نسبة إزالة النحاس 97.44%، ونسبة استرداد الكوبالت 90.2%.

تتميز الطريقة بانتقائية قوية للأيون المستهدف، وعملية بسيطة وسهلة التشغيل، ويتم استخراجها لاستخراج سعر المعدن المتغير في بطارية أيون الليثيوم النفايات، والتي تم توفير طرق جديدة، ولكن بسبب حد التكلفة العالية، التطبيق الصناعي. 3.5، إن عملية التمليح هي تقليل الثابت العازل للسائل المستخرج عن طريق إضافة محلول مشبع (NH4) 2SO4 ومذيب ذو ثابت عازل منخفض في محلول استخلاص بطارية أيون الليثيوم المهدرة، وبالتالي تقليل الثابت العازل للسائل المستخرج، ويترسب ملح الكوبالت من المحلول.

الطريقة بسيطة وسهلة التشغيل ومنخفضة التكلفة، ولكن في ظل ظروف مجموعة متنوعة من الأيونات المعدنية، مع ترسب أملاح معدنية أخرى، مما يقلل من نقاء المنتج. جين يوجيان وآخرون، وفقًا للنظرية الحديثة لمحلول الإلكتروليت، استخدام بطاريات أيون الليثيوم المملحة. تم إضافة محلول مائي مشبع (NH4) 2SO4 وإيثانول لا مائي من سائل الاستخلاص HCl من LiiCoO2 كقطب موجب، وعند تحضير المحلول، كانت نسبة المحلول المائي المشبع (NH4) 2SO4 وإيثانول لا مائي 2: 1: 3، ومعدل ترسيب CO2 + أكثر من 92%.

المنتج المملح الناتج هو (NH4) 2CO (SO4) 2 و (NH4) Al (SO4) 2، والذي يستخدم الأملاح المجزأة لفصل الملحين، وبالتالي الحصول على منتجات مختلفة. فيما يتعلق باستخراج وفصل المعادن الثمينة الموجودة في نفايات بطاريات الليثيوم أيون، فإن ما سبق هو مجرد بعض الطرق التي يمكن دراستها بشكل أكبر. مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل حجم المعالجة وتكلفة التشغيل ونقاء المنتج والتلوث الثانوي، يلخص الجدول 2 الطريقة الفنية لمقارنة العديد من عمليات استخلاص فصل المعادن الموضحة أعلاه.

في الوقت الحاضر، أصبح تطبيق بطاريات الليثيوم أيون في الطاقة الكهربائية وغيرها من الجوانب أكثر شمولاً، ولا يمكن التقليل من عدد بطاريات الليثيوم أيون المهدرة. في هذه المرحلة، تعتبر عملية استعادة بطارية الليثيوم أيون الخالية من النفايات مهمة للمعالجة المسبقة - الاستخلاص - إعادة التدوير الرطب. تتضمن المعالجة السابقة التفريغ والسحق وفصل مادة القطب، وما إلى ذلك.

من بينها، طريقة الذوبان بسيطة، ويمكنها تحسين تأثير الفصل ومعدل الاسترداد بشكل فعال، ولكن المذيب المهم المستخدم حاليًا (NMP) مكلف إلى حد ما، بحيث يكون تطبيق المذيب الأكثر ملاءمة أمرًا يستحق البحث في هذا المجال. أحد الاتجاهات. تعتبر عملية الاستخلاص مهمة باستخدام عامل الاختزال الحمضي كعامل استخلاص، والذي يمكن أن يحقق تأثير الاستخلاص المفضل، ولكن سيكون هناك تلوث ثانوي مثل سائل النفايات غير العضوية، وتتميز طريقة الاستخلاص البيولوجي بالكفاءة والحماية البيئية والتكلفة المنخفضة، ولكن هناك معدن مهم.

معدل الاستخلاص مرتفع نسبيًا، وتحسين اختيار البكتيريا وتحسين ظروف الاستخلاص يمكن أن يزيد من معدل الاستخلاص، وهو أحد اتجاهات البحث في عملية الاستخلاص المستقبلية. تعد معادن فالنتاين في حلول الاستخلاص الرطب روابط رئيسية لعملية استعادة نفايات بطاريات الليثيوم أيون، ونقاط البحث الرئيسية والصعوبات في السنوات الأخيرة، والطرق المهمة لها استخلاص المذيبات، والترسيب، والتحليل الكهربائي، وطريقة التبادل الأيوني، وتحليل الملح. من بينها، يتم استخدام طريقة الاستخلاص بالمذيبات حاليًا في العديد من الطرق، مع انخفاض التلوث، وانخفاض استهلاك الطاقة، وتأثير الفصل العالي ونقاء المنتج، واختيار وتطوير مستخلصات أكثر كفاءة ومنخفضة التكلفة، مما يقلل بشكل فعال من تكاليف التشغيل، ويمكن أن يكون المزيد من استكشاف تآزر المستخلصات المختلفة أحد اتجاهات التركيز في هذا المجال.

بالإضافة إلى ذلك، فإن طريقة الترسيب هي أيضًا مفتاح لاتجاه آخر من أبحاثها نظرًا لمزاياها المتمثلة في معدل الاسترداد العالي والتكلفة المنخفضة والمعالجة العالية. في الوقت الحاضر، فإن المشكلة المهمة في وجود طريقة الترسيب منخفضة، لذلك، فيما يتعلق باختيار وشروط عملية الترسيب، فإنه سيتم التحكم في تسلسل ترسيب أيونات المعادن المتميزة، وبالتالي زيادة نقاء المنتج سيكون له آفاق تطبيق صناعي أفضل. في الوقت نفسه، في عملية معالجة بطاريات الليثيوم أيون المهدرة، لا يمكن منع التلوث الثانوي مثل السوائل المهدرة وبقايا النفايات، ويتم تقليل ضرر التلوث الثانوي أثناء استخدام الموارد لتحقيق بطاريات الليثيوم أيون المهدرة.

الترفيه البيئي والفعال ومنخفض التكلفة.