تكنولوجيا إعادة تنشيط بطاريات أيون الليثيوم المستهلكة: تعتمد تكنولوجيا إعادة التدوير الرطبة بشكل أساسي على

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Muuzaji wa Kituo cha Umeme kinachobebeka

ملف تعريف تكنولوجيا استعادة بطاريات الليثيوم أيون تكنولوجيا موارد بطاريات الليثيوم أيون المهدرة هي المكونات الموجودة في بطاريات الليثيوم أيون المهدرة، وفقًا لخصائصها الفيزيائية والكيميائية وفصلها. بشكل عام، تنقسم عملية الاسترداد بأكملها إلى 4 أجزاء: (1) جزء المعالجة المسبقة؛ (2) إصلاح مادة القطب؛ (3) استخلاص المعدن النسبي؛ (4) التنقية الكيميائية. أثناء عملية الاسترداد، وفقًا لعملية الاستخراج المختلفة، يمكن تقسيم تقنية استرداد بطاريات أيون الليثيوم إلى ثلاث فئات: (1) تقنية الاسترداد الجاف؛ (2) تقنية الاسترداد الرطب؛ (3) تقنية الاسترداد البيولوجي.

إعادة التدوير الجاف يشمل بشكل مهم الفصل الميكانيكي والحل الحراري عالي الحرارة (أو علم المعادن عالي الحرارة). إن عملية إعادة التدوير الجافة قصيرة، وإعادة التدوير الأكثر استهدافًا ليست قوية. إنها مرحلة أولية لتحقيق استعادة فصل المعادن.

من المهم الإشارة إلى طريقة استعادة المواد أو نسبة المواد أو امتياز المواد، وهو أمر مهم وهو أن البطارية يتم سحقها بطريقة الفرز الفيزيائية ومحلول الحرارة العالية، أو تقسيم درجة الحرارة العالية لإزالة المواد العضوية لإعادة تدوير العناصر بشكل أكبر. تعتبر تقنية إعادة التدوير الرطبة أكثر تعقيدًا، ولكن معدل استرداد كل معدن سعري مرتفع، ومن المهم حاليًا معالجة نفايات بطاريات النيكل وبطاريات الليثيوم أيون. تعتمد تقنيات الاستخلاص الرطب على النقل والتوزيع ونقل الأيونات المعدنية من مواد الأقطاب الكهربائية إلى وسط الاستخلاص، ومن ثم عن طريق التبادل الأيوني، والترسيب، والامتصاص، وما إلى ذلك.

الاستخلاص في المحلول. تتميز تقنية الاسترداد البيولوجي بتكلفة منخفضة، وتلوث صغير، وقابلية لإعادة الاستخدام، وهي الاتجاه المثالي لتكنولوجيا استرداد بطاريات الليثيوم أيون المستقبلية. تعتبر تقنيات الاستعادة البيولوجية مهمة لاستخدام الاستخلاص الميكروبي، وتحويل المكونات المفيدة للنظام إلى مركبات قابلة للذوبان وإذابتها بشكل انتقائي، للحصول على محلول يحتوي على معدن فعال، وتحقيق المكون المستهدف ومكونات الشوائب، وأخيرا استعادة معدن الليثيوم.

في الوقت الحاضر، بدأت للتو الأبحاث حول تكنولوجيا الاسترداد البيولوجي، ثم حلت تدريجيا زراعة السلالات ذات الكفاءة العالية، والمشاكل الدورية، وقضايا السيطرة المتعلقة بظروف الاستخلاص. من ترتيب عملية الاسترداد، الخطوة الأولى: عملية المعالجة المسبقة، والغرض منها هو فصل جزء السعر من بطارية أيون الليثيوم القديمة في البداية، وإثراء مادة القطب بشكل انتقائي بكفاءة، وما إلى ذلك، لتسهيل إعادة التدوير اللاحقة. تسير العملية بشكل جيد.

تتضمن عملية المعالجة المسبقة عمومًا السحق والطحن والغربلة والفصل المادي. تشمل طرق المعالجة المسبقة المهمة ما يلي: (1) الشحن المسبق؛ (2) الفصل الميكانيكي؛ (3) المعالجة الحرارية؛ (4) المحلول القلوي؛ (5) إذابة المذيب؛ (6) التفكيك اليدوي، إلخ. الخطوة 2: فصل المواد.

يتم إثراء مرحلة المعالجة المسبقة للحصول على مادة قطب مختلطة من القطب الموجب والقطب السالب، من أجل فصل الاسترداد المشترك لـ Co و Li وما إلى ذلك، واستخراج مادة القطب المختلطة بشكل انتقائي. يمكن أيضًا تقسيم عملية فصل المواد إلى تقنية تصنيف الاسترداد الجاف والاسترداد الرطب والاسترداد البيولوجي: (1) الاستخلاص بالأحماض غير العضوية؛ (2) الاستخلاص الحيوي؛ (3) الاستخلاص الكيميائي الميكانيكي.

الخطوة 3: التنقية الكيميائية. ويهدف هذا المشروع إلى فصل وتنقية المعادن المختلفة ذات القيمة المضافة العالية في المحلول الناتج عن عملية الاستخلاص. يحتوي محلول الاستخلاص على عناصر متعددة مثل Ni وCo وMn وFe وLi وAl وCu، حيث يعتبر Ni وCo وMn وLi عنصرًا معدنيًا مستردًا مهمًا.

بعد ضبط الرقم الهيدروجيني، يتم تحديد اختيار Al وFe، ويتم معالجة العناصر مثل Ni وCo وMn وLi الموجودة في الاستخلاص بشكل أكبر. تتضمن طرق إعادة التدوير المستخدمة بشكل شائع الترسيب الكيميائي، وتحليل الملح، وطريقة التبادل الأيوني، وطريقة الاستخلاص، وطريقة الترسيب الكهربائي. الطرق والاتجاهات التقنية في بطاريات الليثيوم أيون القوية في الداخل والخارج: عملية الرطب والتحلل الحراري في درجات الحرارة العالية هي السائدة ويمكن العثور على عملية إعادة تدوير شركات استعادة البطاريات السائدة الأجنبية المقارنة ، حاليًا عملية استعادة بطارية الليثيوم أيون السائدة هي عملية الرطب وعبارة درجة الحرارة العالية هي الرئيسية ، وتم استثمار جزء كبير في مرحلة الإنتاج الصناعي.

اقتصاديات استرداد الليثيوم، ونموذج التفكيك الذاتي أو التفكيك من قبل طرف ثالث هو السائد منذ عام 2015، مع اندلاع صناعة السيارات ذات الطاقة الجديدة، واتجاه مواد البطاريات (نحو اتجاه المواد الثلاثية النيكل العالية) التنمية، سيتم تعزيز سعر الكوبالت والنيكل وكربونات الليثيوم / هيدروكسيد الليثيوم بسعة معينة. وهذا يجعل من الممكن استعادة اقتصاديات بطارية الليثيوم أيون القديمة المهدرة. يبلغ متوسط ​​المسافة التي تقطعها السيارة الخاصة في بلدي حوالي 16 ألف كيلومتر.

في ظل ظروف استخدام السيارات الخاصة، فإن العمر الإنتاجي للسيارات الكهربائية/المتصلة بالكهرباء يتراوح بين 4 إلى 6 سنوات؛ مثل الحافلات والسيارات المستأجرة وما إلى ذلك. تختلف أنواع معادن بطاريات الليثيوم أيون الديناميكية. وفقًا للمؤسسات الرسمية، فإن نسبة أنواع مختلفة من المركبات الكهربائية وسعة الليثيوم للدراجات تتنبأ ببطاريات الليثيوم أيون التحفيزية المستقبلية في بلدي.

من المتوقع أنه بحلول عام 2018، ستصل بطارية الليثيوم أيون الجديدة التي تم التخلص منها في بلدي إلى 11.8 جيجاوات في الساعة، والمعادن المقابلة للقابلة لإعادة التدوير هي: النيكل 1.8 مليون طن، الكوبالت، 2003400 طن، المنغنيز، 03400 طن؛ ومن المتوقع بحلول عام 2023 في عام، ستصل بطارية الليثيوم أيون الجديدة التي تم التخلص منها إلى 101 جيجاوات في الساعة، والمعادن المقابلة للقابلة لإعادة التدوير هي: النيكل 119000 طن، الكوبالت، 230000 طن، المنغنيز، 20000 طن من الليثيوم.

ومن المتوقع أن تشهد المؤسسة الرسمية درجة مختلفة من الانخفاض في أسعار المعادن الأخرى بالإضافة إلى معدن الكوبالت. وبحسب هذا، فمن المتوقع أن يصل حجم سوق المعادن القابلة لإعادة التدوير إلى 1.4 مليار يوان في عام 2018.

الكوبالت 870 مليون يوان، 26 مليار يوان؛ بحلول عام 2023، يمكن أن تصل القيمة السوقية للمعدن القابل لإعادة التدوير إلى النيكل 8.4 مليار يوان، والكوبالت 7.3 مليار يوان، والمنجنيز 850 مليون يوان، 16.

6 مليار يوان من الليثيوم 14.6 مليار يوان. من خلال إنشاء نموذج تقييم اقتصادي لإيرادات تكلفة بطارية ليثيوم أيون للطاقة، يمكن تنفيذ دخل مخرجات مواد الاسترداد من خلال النموذج الرياضي التالي: يشير BPRO إلى ربح استرداد بطارية ليثيوم أيون للطاقة المهدرة؛ يمثل CTOTAL استخدام بطاريات ليثيوم أيون للطاقة المهدرة إجمالي إيرادات المستردة؛ يمثل CDepReciation تكلفة استهلاك معدات بطارية ليثيوم أيون الديناميكية المهدرة؛ يشير CUSE إلى تكلفة استخدام عملية استرداد بطارية ليثيوم أيون الديناميكية المهدرة؛ يعني CTAX فرض الضرائب على شركة إعادة تدوير بطاريات ليثيوم أيون للطاقة المهدرة.

من المهم أن تتضمن تكلفة استخدام استعادة بطاريات الليثيوم أيون الديناميكية للنفايات وإعادة استخدامها ما يلي: (1) تكاليف المواد الخام؛ (2) تكلفة المواد المساعدة؛ (3) تكلفة طاقة الوقود؛ (4) تكلفة صيانة المعدات؛ (5) تكلفة التعامل مع البيئة؛ (6) تكلفة العمالة. من حيث هامش الربح الإجمالي والجدوى والاستدامة، تعتقد المؤسسات ذات السلطة أن نموذج مصنعي البطاريات الذي يعيد تدوير تشكيل وضع الحلقة المغلقة وآلية التفكيك المهنية التابعة لجهة خارجية لشراء البطاريات المستهلكة لمصنعي البطاريات هو نموذج استرداد الطاقة الكهربائية الليثيوم السائد الحالي ومع اقتصاد أفضل في حالة استرداد المركب الكهربائي الليثيوم. افترض: (1) سعر المعدن الحالي (215000 يوان / طن، النيكل 777 مليون يوان / طن، المنغنيز 1 مليون / طن، الليثيوم 700000 يوان / طن، الألومنيوم 126000 يوان / طن، الحديد 0.

(2 مليون / طن) ولا تأخذ في الاعتبار فوائد الاسترداد الأخرى؛ (2) النظر في استخدام أنواع مختلفة من بطاريات ليثيوم أيون الطاقة (70٪ فوسفات الحديد الليثيوم، 7٪ منجنات الليثيوم، ثلاثة يوان 23٪) الاسترداد الشامل لبطارية ليثيوم أيون؛ 3) باستثناء التكاليف الأخرى خارج المواد الخام: تحصل المؤسسات المهنية التابعة لجهات خارجية على بطاريات ليثيوم أيون النفايات من ورش العمل الصغيرة وتحلل هامش الربح الإجمالي، ليصل إلى 60٪؛ تليها شكل إعادة التدوير ومعالجة تحالفات الصناعة، هامش الربح الإجمالي 45٪. ومع ذلك، في هاتين الطريقتين، فإن الطريقة الأولى (الطرف الثالث: شراء ورشة عمل صغيرة) لديها مشاكل تتعلق بالسلامة والبيئة، والورشة الصغيرة الحالية لم تدرك القيمة الضخمة لصناعة استرداد الليثيوم الكهربائي، وسعر الشراء منخفض، لذلك هذا النهج ليس مستمراً؛ أما الطريقة الثانية (تحالف الصناعة) فمن غير المرجح أن يكون ذلك بسبب وحدة اللوائح الإدارية ذات الصلة والبيئات القانونية، ولكن المستقبل سيكون أحد الاتجاهات. إن الطرق الثلاث الأخرى ممكنة ومستدامة، ولكن هامش الربح الإجمالي للنموذج الذي يتبعه مصنعو البطاريات هو إعادة تدوير البطاريات المستعملة وشرائها مباشرة إلى المنتجين، لذلك تعتقد المؤسسات ذات السلطة أن هذين الوضعين سيشكلان وضع إعادة التدوير السائد الحالي.

قيمة استرداد مادة البطارية الثلاثية أعلى من بطاريات الليثيوم أيون الأخرى، مثل استرداد بطارية الليثيوم أيون ثلاثية الأبعاد، قام مصنع البطاريات بإعادة تدوير النموذج ونموذج التفكيك التابع لجهة خارجية لاستخدام مصنع البطاريات للبطاريات المستعملة قيمة الاستثمار الجيدة (2016) وصلت هامش الربح الإجمالي إلى 55٪ و 48٪ على التوالي، وستحقق صناعة إعادة تدوير الليثيوم الكهربائية للطاقة تدريجيًا التوحيد القياسي والحجم والتحالف الصناعي في السنوات الخمس المقبلة. وبفضل تأثيرها على الحجم، سيكون لها هامش ربح إجمالي مرتفع. بالإضافة إلى ذلك، فإن نموذج إعادة التدوير الأصلي للمنتج ونموذج التفكيك من قبل طرف ثالث لإنتاج البطاريات المستهلكة لا يزال يتمتع باقتصاد قوي.