Forschung und Fortschritt der Metallrückgewinnung aus Lithium-Ionen-Altbatterien

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Energie und Umwelt sind die beiden größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Die Entwicklung neuer Energiequellen und -ressourcen ist die Grundlage und Richtung einer nachhaltigen Entwicklung für die Menschheit. In den letzten Jahren wurden Lithium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer leichten Qualität, ihres geringen Volumens, ihrer Selbstentladung, ihres fehlenden Memory-Effekts, ihres breiten Betriebstemperaturbereichs, ihrer schnellen Ladung und Entladung, ihrer langen Lebensdauer, ihres Umweltschutzes und anderer Vorteile weithin verwendet. Whittingham stellte bereits 1990 die erste Lithium-Ionen-Batterie mit dem Li-TIS-System her. Seit 1990 hat die Entwicklung über 40 Jahre gedauert und große Fortschritte gemacht.

Laut Statistik betrug die Gesamtmenge an Lithium-Ionen-Batterien in meinem Land im Juni 2017 8,99 Milliarden, mit einer kumulierten Wachstumsrate von 34,6 %.

International haben Lithium-Ionen-Batterien im Energiebereich der Luft- und Raumfahrt das Stadium technischer Anwendungen erreicht, und einige Unternehmen und Militärabteilungen auf der ganzen Welt haben Entwicklungen für den Weltraum für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, wie etwa die National Aeronautics and Space Administration (NASA) der Vereinigten Staaten, das Batterieunternehmen EAGLE-Picher, die französische SAFT, die japanische JAXA usw. Mit der zunehmenden Verbreitung von Lithium-Ionen-Batterien fallen immer mehr Altbatterien an. Es wird erwartet, dass in meinem Land vor und nach 2020 die Lithiumbatteriekapazität der einzigen rein elektrischen (einschließlich Plug-in-) Personenkraftwagen und Hybrid-Personenkraftwagen, die mit reinen Elektroantrieben betrieben werden, 12 bis 77 Millionen Tonnen erreichen wird.

Obwohl die Lithium-Ionen-Batterie als grüne Batterie bezeichnet wird, enthält sie keine schädlichen Elemente wie Hg oder PB, sondern ihr positives Material, die Elektrolytlösung usw., die eine große Umweltverschmutzung verursachen und auch eine Verschwendung von Ressourcen bedeuten. Daher ist es von großer praktischer Bedeutung, den Prozessstatus der Rückgewinnungsbehandlung von Lithium-Ionen-Altbatterien im In- und Ausland zu überprüfen und die Entwicklungsrichtung des Rückgewinnungsprozesses für Lithium-Ionen-Altbatterien zusammenzufassen.

Zu den wichtigen Komponenten einer Lithium-Ionen-Batterie gehören ein Gehäuse, ein Elektrolyt, Anodenmaterial, ein Kathodenmaterial, ein Klebstoff, eine Kupferfolie, eine Aluminiumfolie und dergleichen. Darunter beträgt der Massenanteil von CO, Li und Ni 5 % bis 15 %, 2 % bis 7 %, 0,5 % bis 2 %, sowie Metallelemente wie Al, Cu, Fe und der Wert wichtiger Komponenten. Das Anodenmaterial und das Kathodenmaterial machen etwa 33 % bzw. 10 % aus, und der Elektrolyt und das Diaphragma machen 12 % bzw. 30 % aus.

Wichtige zurückgewonnene Metalle in Lithium-Ionen-Altbatterien sind Co und Li sowie ein wichtiger konzentrierter Kobalt-Lithium-Film auf dem Anodenmaterial. Insbesondere in meinem Land sind die Kobaltvorkommen relativ gering, ihre Erschließung und Nutzung ist schwierig und der Massenanteil von Kobalt in Lithium-Ionen-Batterien beträgt etwa 15 %, was dem 850-fachen des Kobaltvorkommens in den entsprechenden Minen entspricht. Derzeit wird LiCoO2 in Lithium-Ionen-Batterien aus positivem Material eingesetzt, das Lithiumkobalt-Organo, Lithiumhexafluorophosphat, organisches Carbonat, Kohlenstoffmaterial, Kupfer, Aluminium usw. enthält.

, der wichtige Metallgehalt ist in Tabelle 1 aufgeführt. Die Verwendung von Nassverfahren zur Behandlung von Lithium-Ionen-Altbatterien wird derzeit in immer mehr Prozessen untersucht. Der Prozessablauf ist in Abbildung 1 dargestellt. Wichtige Erfahrung 3 Schritte: 1) Drücken Sie die wiederhergestellte Entlastung Lithium-Ionen-Batterie, um sie vollständig zu entladen, einfaches Spalten usw.

Das nach der Vorbehandlung erhaltene Elektrodenmaterial wird aufgelöst, sodass die verschiedenen Metalle und ihre Verbindungen in Form von Ionen in die Lauge gelangen; 3) Trennung und Rückgewinnung des wertvollen Metalls in der Lauge. Dieser Schritt ist der Schlüssel zum Behandlungsprozess von Lithium-Ionen-Batterien. Er steht seit vielen Jahren im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit und bereitet Forschern große Schwierigkeiten. Derzeit sind Verfahren zur Trennung und Rückgewinnung mit Lösungsmittelextraktion, Fällung, Elektrolyse, Ionenaustauschverfahren, Salzung und Ätiologie wichtig. 1.

1. Der vorelektrische Abfall der verbleibenden Elektrizität, der Restanteil der Ionenbatterie, muss vor der Verarbeitung gründlich entladen werden, da sich sonst die Restenergie in einer großen Wärmemenge konzentriert, was zu nachteiligen Auswirkungen wie Sicherheitsrisiken führen kann. Die Entlademethode für gebrauchte Lithium-Ionen-Batterien kann in zwei Typen unterteilt werden: physikalische Entladung und chemische Entladung. Zu den physikalischen Entladungen gehört die Kurzschlussentladung. Normalerweise werden flüssiger Stickstoff und andere Gefrierflüssigkeiten verwendet, um bei niedriger Temperatur einzufrieren. Anschließend wird durch Drücken des Lochs eine Zwangsentladung durchgeführt.

In der Anfangszeit verwendete Umicore, das US-Unternehmen Umicore und TOXCO, flüssigen Stickstoff zum Entladen alter Lithium-Ionen-Batterien. Diese Methode war jedoch teuer und für großindustrielle Anwendungen nicht geeignet. Die chemische Entladung erfolgte in leitfähigen Lösungen (bei der Elektrolyse von NaCl-Lösungen wird mehr Restenergie freigesetzt). Früher legten Nan Junmin und andere eine Lithium-Ionen-Batterie aus Monomerabfall in einen Stahlbehälter mit Wasser und einem Elektronenleitmittel. Da der Elektrolyt der Lithium-Ionen-Batterie jedoch LiPF6 enthielt, kam es bei Kontakt mit Wasser zu einer Reaktion.

HF schadet der Umwelt und den Bedienern, daher ist es notwendig, unmittelbar nach der Entladung ein alkalisches Tauchbad durchzuführen. In den letzten Jahren Song Xiuling usw. Die Konzentration beträgt 2 g/l, die Entladezeit beträgt 8 Stunden, die endgültige Konsolidierungsspannung wird auf 0 reduziert.

54 V, erfüllt die Anforderungen für eine umweltfreundliche und effiziente Entladung. Im Gegensatz dazu sind die Kosten für die chemische Entladung geringer und die Bedienung ist einfach. Sie kann für die Anwendung bei großflächiger Entladung verwendet werden, der Elektrolyt wirkt sich jedoch negativ auf das Metallgehäuse und die Ausrüstung aus. 1.

2. Der Prozess der Bruchtrennung und Fragmentierung ist wichtig, um das Elektrodenmaterial durch mehrstufiges Zerkleinern, Sieben usw. zu isolieren. durch mehrstufiges Zerkleinern, Sieben usw. durch mehrstufiges Zerkleinern, Sieben usw.

, um den späteren Einsatz von Feuer zu erleichtern. Methode, Nassmethode usw. Die mechanische Trennmethode ist eine der allgemein verwendeten Vorbehandlungsmethoden, mit der sich Lithium-Ionen-Batterie-Altbatterien leicht in großem Maßstab industriell zurückgewinnen lassen.

SHIN et al. erreichen durch Zerkleinern, Sieben, magnetische Trennung, Feinpulverisierung und Klassifizierung eine LiCoO2-Trennanreicherung. Die Ergebnisse zeigen, dass die Rückgewinnung des Zielmetalls unter besseren Bedingungen verbessert werden kann, aber da die Struktur der Lithium-Ionen-Batterie komplex ist, ist es schwierig, die Komponenten mit dieser Methode vollständig zu trennen; Li et al.

, Verwenden Sie eine neue Art mechanischer Trennmethode, verbessern Sie die Rückgewinnungseffizienz von CO, reduzieren Sie den Energieverbrauch und die Umweltverschmutzung. Was die Trennung des Elektrodenmaterials betrifft, wurde es gespült und in einem 55 °C warmen Wasserbad gerührt, und die Mischung wurde 10 Minuten lang gerührt, und das resultierende Elektrodenmaterial von 92 % wurde vom aktuellen flüssigen Metall getrennt. Gleichzeitig kann der Stromkollektor in Form eines Metalls zurückgewonnen werden.

1.3. Der Prozess der Wärmebehandlung. Die Wärmebehandlung ist wichtig, um organische Stoffe, Toner usw. zu entfernen.

von Lithium-Ionen-Altbatterien und Trennung von Elektrodenmaterialien und Stromflüssigkeiten. Bei den aktuellen Wärmebehandlungsverfahren handelt es sich meist um konventionelle Hochtemperatur-Wärmebehandlungen. Dabei treten jedoch Probleme wie geringe Trennung, Umweltverschmutzung usw. auf. Um den Prozess weiter zu verbessern, wurde in den letzten Jahren immer mehr geforscht.

SUN et al., Bei einer Hochtemperatur-Vakuumpyrolyse wird Altbatteriematerial vor dem Pulverisieren in einen Vakuumofen gegeben. Bei einer Temperatur von 10 °C bis 600 °C wird es 30 Minuten lang erhitzt, und die organische Substanz wird in eine Flüssigkeit oder ein Gas mit kleinen Molekülen zerlegt. Es kann separat für chemische Rohstoffe verwendet werden.

Gleichzeitig wird die LiCoO2-Schicht nach dem Erhitzen locker und lässt sich leicht von der Aluminiumfolie trennen, was für das endgültige anorganische Metalloxid von Vorteil ist. Vorbehandlung des positiven Materials von Lithium-Ionen-Batterieabfällen. Die Ergebnisse zeigen, dass das System kleiner als 1 ist.

0 kPa, die Reaktionstemperatur beträgt 600 °C, die Reaktionszeit beträgt 30 Minuten, das organische Bindemittel kann im Wesentlichen entfernt werden und der größte Teil der aktiven Substanz der positiven Elektrode wird von der Aluminiumfolie abgelöst, die Aluminiumfolie bleibt intakt. Im Vergleich zu herkömmlichen Wärmebehandlungsverfahren kann bei der Hochtemperatur-Vakuumpyrolyse eine separate Rückgewinnung erfolgen, was die umfassende Nutzung der Ressourcen verbessert und gleichzeitig verhindert, dass die giftigen Gase aus der Zersetzung des organischen Materials die Umwelt verunreinigen. Allerdings ist die Ausrüstung teuer und komplex, und die Förderung der Industrialisierung unterliegt gewissen Einschränkungen. 1.

4. Häufig wird PVDF auf der Elektrode von stark polaren organischen Lösungsmitteln gelöst, so dass sich das positive Elektrodenmaterial von der stromführenden Aluminiumfolie löst. Liang Lijun wählte verschiedene polare organische Lösungsmittel zum Auflösen des zerkleinerten positiven Elektrodenmaterials aus und stellte fest, dass N-Methylpyrrolidon (NMP) das optimale Lösungsmittel ist und die aktive Substanz LIFEPO4 und die Kohlenstoffmischung des positiven Elektrodenmaterials unter optimalen Bedingungen hergestellt werden können.

Es wird vollständig von der Aluminiumfolie getrennt; Hanisch et al. verwenden die Auflösungsmethode, um die Elektrode nach der Wärmebehandlung und dem mechanischen Drucktrenn- und Siebprozess sorgfältig auszuwählen. Die Elektrode wurde 10 bis 20 Minuten lang bei 90 °C in NMP behandelt. Nach 6-maliger Wiederholung kann sich das Bindemittel im Elektrodenmaterial vollständig auflösen und der Trenneffekt ist gründlicher.

Die Löslichkeit ist im Vergleich zu anderen Vorbehandlungsmethoden einfach, und die Anwendung kann den Trenneffekt und die Rückgewinnungsrate wirksam verbessern. Auch die Aussichten auf eine industrielle Anwendung sind besser. Derzeit wird als Bindemittel meist NMP verwendet, das besser ist, aber aufgrund seines niedrigen Preises, seiner Flüchtigkeit und geringen Toxizität usw. wird seine industrielle Anwendung bis zu einem gewissen Grad gefördert.

Der Lösungslaugungsprozess dient dazu, das nach der Vorbehandlung erhaltene Elektrodenmaterial aufzulösen, sodass die Metallelemente im Elektrodenmaterial in Form von Ionen in die Lösung gelangen und dann durch verschiedene Trenntechniken selektiv getrennt werden, um das wichtige Metall CO zurückzugewinnen, Li et al. Zu den wichtigsten Methoden der gelösten Laugung zählen die chemische Laugung und die biologische Laugung. 2.

1. Chemisches Auslaugen: Die herkömmliche Methode des chemischen Auslaugens besteht darin, die Lösungslaugung von Elektrodenmaterialien durch Eintauchen in Säure oder Lauge zu erreichen. Dabei ist es wichtig, ein schrittweises Auslaugen und ein zweistufiges Auslaugen einzubeziehen. Bei einstufigen Auslaugungsverfahren wird üblicherweise eine anorganische Säure wie HCl, HNO3, H2SO4 usw. verwendet, um das Elektrodenmaterial direkt aufzulösen. Bei einem solchen Verfahren entstehen jedoch schädliche Gase wie CL2 und SO2, sodass die Abgasbehandlung beeinträchtigt wird. Die Studie ergab, dass dieses Problem durch die Zugabe von H2O2, Na2S2O3 und anderen Reduktionsmitteln zum Auslaugmittel wirksam gelöst werden konnte und dass sich CO3+ zudem leichter in der Auslaugflüssigkeit auflöst, wodurch die Auslaugrate erhöht wird.

Pan Xiaoyong et al. Verwendet ein H2SO4-Na2S2O3-System zum Auslaugen von Elektrodenmaterial und zur Trennung und Rückgewinnung von CO und Li. Die Ergebnisse zeigten, dass die H + -Konzentration 3 mol/l und die Na2S2O3-Konzentration 0 betrug.

25 mol/l, Flüssig-Feststoff-Verhältnis 15:1, 90 °C, CO, Li-Auslaugungsrate war höher als 97 %; Chen Liang et al., H2SO4 + H2O2 wurde ausgelaugt. Die Ergebnisse zeigten, dass das Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis 10:1 betrug, die H2SO4-Konzentration 2,5 mol/l betrug und H2O2 mit 2 hinzugefügt wurde.

0 ml/g (Pulver), Temperatur 85 °C, Auslaugungszeit 120 Min., Co, Ni und Mn, 97 %, 98 % bzw. 96 %; Lu Xiuyuan et al. Zum Auslaugen wird das H2SO4 + Raised-Agent-System verwendet, um das Abfallmaterial der positiven Elektrode von Lithium-Ionen-Batterien mit hohem Nickelgehalt (lini0.6CO0) auszulaugen.

2Mn0,2O2) wurden verschiedene Reduktionsmittel (H2O2, Glucose und Na2SO3) auf die Auswirkungen der Metallauslaugung untersucht. beeinflussen.

Die Ergebnisse zeigen, dass unter den geeignetsten Bedingungen H2O2 als Reduktionsmittel verwendet wird und der Auslaugungseffekt des wichtigen Metalls vorzugsweise 100 %, 96,79 %, 98,62 % bzw. 97 % beträgt.

Umfassende Meinung: Die Verwendung von säurereduzierenden Mitteln als Auslaugungssystem ist aufgrund der Vorteile des direkten Eintauchens in Säure, der höheren Auslaugungsrate, der schnelleren Reaktionsrate usw. das gängige Auslaugungsverfahren bei der derzeitigen industriellen Behandlung von Lithium-Ionen-Altbatterien. Das zweistufige Laugungsverfahren besteht darin, nach einer einfachen Vorbehandlung eine alkalische Laugung durchzuführen, um Al in Form von NaAlO2 in Form von NaAlO2 zu erhalten. Anschließend wird das Reduktionsmittel H2O2 oder Na2S2O3 als Laugungslösung zugegeben. Durch Einstellen des pH-Werts wird die erhaltene Laugungsflüssigkeit eingestellt, Al und Fe werden selektiv abgesetzt und die erhaltene Mutterlauge wird gesammelt, um anschließend die erhaltene Mutterlauge zu trennen und zu trennen. Deng Chao Yong et al.

Wurde unter Verwendung einer 10%igen NaOH-Lösung durchgeführt und die Al-Auslaugungsrate betrug 96,5 %, 2 mol/l H2SO4 und 30%iges H2O2 wurden mit Säure eingetaucht und die CO-Auslaugungsrate betrug 98,8 %.

Das Auslaugungsprinzip ist wie folgt: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→Durch eine mehrstufige Extraktion wird aus der erhaltenen Lauge Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2 gewonnen, und die endgültige CO-Rückgewinnung erreicht 98 %. Die Methode ist einfach, leicht durchzuführen, weist eine geringe Korrosion und weniger Umweltverschmutzung auf. 2.

2. Gesetz zur biologischen Auslaugung: Mit der technologischen Entwicklung weist die Biometrietechnologie aufgrund ihres effizienten Umweltschutzes und ihrer geringen Kosten bessere Entwicklungstrends und Anwendungsaussichten auf. Die biologische Laugungsmethode basiert auf der Oxidation durch Bakterien, wodurch das Metall in Form von Ionen in die Lösung gelangt. In den letzten Jahren haben einige Forscher das preisgünstige Metall mithilfe biologischer Laugungsmethoden untersucht.

MISHRA et al. Verwendung von anorganischer Säure und Eosubrinsäureoxid-Oxidbazillus zum Auslaugen der alten Lithium-Ionen-Batterie, Verwendung der Elemente S und Fe2+ als Energie, H2SO4 und FE3+ und anderer Metabolite im Auslaugungsmedium und Verwendung dieser Metabolite zum Auflösen der alten Lithium-Ionen-Batterie. Die Studie ergab, dass die biologische Auflösungsrate von CO2 schneller ist als die von Lithium.

Fe2+ ​​kann das Wachstum und die Reproduktion von Biota fördern, FE3+ und Metall in den Rückständen. Höheres Flüssigkeits-Feststoff-Verhältnis, d. h.

, neues Wachstum der Metallkonzentration, kann das Wachstum von Bakterien hemmen, ist nicht förderlich für die Metallauflösung; MarcináKováEtOAc. Das Nährmedium besteht aus allen Mineralien, die für das Bakterienwachstum erforderlich sind, und das nährstoffarme Medium wird als Energie in H2SO4 und Element S verwendet. Die Studie ergab, dass die biologischen Auslaugungsraten von Li und CO in einer nährstoffreichen Umgebung 80 % bzw. 67 % betrugen, in einer nährstoffarmen Umgebung jedoch nur 35 % Li und 10 %.

Es wurden 5 % CO gelöst. Die biologische Auslaugung hat im Vergleich zur herkömmlichen Auslaugung mit säurereduzierenden Mitteln den Vorteil niedriger Kosten und des Umweltschutzes, allerdings ist die Auslaugungsrate wichtiger Metalle (CO, Li usw.) relativ gering und die großtechnische Verarbeitung unterliegt gewissen Einschränkungen.

3.1. Lösungsmittelextraktionsmethode Die Lösungsmittelextraktionsmethode ist das aktuelle Verfahren zur Trennung und Rückgewinnung von Metallelementen aus Lithiumionen-Altbatterien, das darin besteht, einen stabilen Komplex mit einem Zielion in der Auslaugflüssigkeit zu bilden und geeignete organische Lösungsmittel zu verwenden. Trennen, um Zielmetall und Verbindung zu extrahieren.

Zu den üblicherweise verwendeten Extraktionsmitteln gehören Cyanex272, Acorgam5640, P507, D2EHPA und PC-88A usw. Swain et al. Untersuchen Sie die Wirkung der CYANEX272-Extraktionskonzentration auf CO, Li.

Die Ergebnisse zeigten, dass die CO-Konzentration von 2,5 bis 40 mol/m3 von 7,15 % auf 99 % anstieg.

90 %, und die Li-Extraktion wurde von 1,36 % auf 7,8 % erhöht; die Konzentration beträgt 40 bis 75 mol/m3, die CO-Extraktionsrate basiert auf der Extraktionsrate von Li. Die Extraktionsrate von Li wird neu auf 18 % erhöht, und wenn die Konzentration höher als 75 mol/m3 ist, verringert sich der Trennfaktor von CO. Die Konzentration wird auf den maximalen Trennfaktor von 15641 reduziert.

Nach der zweistufigen Methode von Wu Fang wurde nach der Extraktion des Extrakts des Extraktionsmittels P204 P507 aus CO, Li extrahiert, dann wurde H2SO4 umgekehrt und der zurückgewonnene Extrakt wurde Na2CO3 zur selektiven Rückgewinnung von Li2CO3 hinzugefügt. Bei einem pH-Wert von 5,5 erreicht der CO, Li-Trennfaktor 1×105, die CO-Rückgewinnung liegt über 99 %; Kang et al.

Aus Zealic werden 5 % bis 20 % CO, 5 % bis 7 % Li, 5 % bis 10 % Ni, 5 % organische Chemikalien und 7 % Lithiumionen aus Kunststoffabfällen gewonnen. In der Batterie wird Kobaltsulfat zurückgewonnen. Die CO-Konzentration beträgt 28 g/l, der pH-Wert wird auf 6,5 eingestellt. Metallionenverunreinigungen wie Cu, Fe und Al setzen sich ab. Anschließend selektiv Co aus der gereinigten wässrigen Phase mit Cyanex 272 extrahieren, wenn der pH-Wert <6, the separation factor of CO / Li and CO / Ni is close to 750, and the total recovery of CO is about 92%.

Es zeigt sich, dass die Konzentration des Extraktionsmittels einen großen Einfluss auf die Extraktionsrate hat und die Trennung wichtiger Metalle (CO und Li) durch die Kontrolle des pH-Werts des Extraktionssystems erreicht werden kann. Auf dieser Grundlage wird mit der Alt-Lithium-Ionen-Batterie ein gemischtes Extraktionssystem verwendet, mit dem die selektive Trennung und Rückgewinnung wichtiger Metallionen besser erreicht werden kann. PRANOLO et al., ein gemischtes Extraktionssystem, gewann selektiv Co und Li aus Abfallprodukten von Lithium-Ionen-Batterien zurück.

Die Ergebnisse zeigen, dass durch Zugabe von 2 % (Volumenverhältnis) ACORGAM 5640 zu 7 % (Volumenverhältnis) Ionquest801 der pH-Wert des extrahierten Cu gesenkt werden kann und Cu, Al, FE durch das pH-Kontrollsystem in die organische Phase extrahiert werden und eine Trennung mit Co, Ni, Li durchgeführt wird. Der pH-Wert des Systems wurde dann auf 5,5 bis 6 geregelt.

0 und die Co-selektive Extraktion der CO-selektiven Extraktion, Ni und Li in der Extraktionsflüssigkeit waren vernachlässigbar; Zhang Xinle et al. Wird zur Verwendung von Säureimmersion, Extraktion und Niederschlag von Co in der Ionenbatterie verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass das Säurebad 3 ist.

5, und das Extraktionsmittel P507 und das Cyanex272 werden im Volumenverhältnis 1:1 extrahiert, der CO-Extrakt beträgt 95,5 %. Die anschließende Verwendung der H2SO4-Rückpassung und die Pelletierung des Anti-Extrakt-pH-Werts beträgt 4 Minuten, und die Niederschlagsrate von CO kann 99 erreichen.

9%. Aus umfassender Sicht hat die Methode der Lösungsmittelextraktion die Vorteile eines geringen Energieverbrauchs und einer guten Trennwirkung. Die Säure-Immersions-Lösungsmittelextraktion ist derzeit das gängige Verfahren zur Extraktion von Lithium-Ionen-Altbatterien. Der aktuelle Forschungsschwerpunkt auf diesem Gebiet liegt jedoch in der weiteren Optimierung der Extraktionsmittel und Extraktionsbedingungen, um effizientere, umweltfreundlichere und recycelbarere Ergebnisse zu erzielen. 3.

2. Das Niederschlagsverfahren dient der Aufbereitung der Lithium-Ionen-Altbatterie. Nach dem Auflösen wird die CO, Li-Lösung erhalten und dem Niederschlag wird das Fällungsmittel, das wichtige Zielmetall Co, Li usw., hinzugefügt, um die Trennung der Metalle zu erreichen.

SUN et al. Dabei wurde Wert auf die Verwendung von H2C2O4 als Lauge gelegt, während in der Lösung CO-Ionen in Form von COC2O4 abgeschieden wurden. Anschließend wurden Al(OH)3 und Li2CO3 durch Zugabe der Fällungsmittel NaOH und Na2CO3 abgeschieden. Trennung; Pan Xiaoyong et al. haben den PH-Wert auf etwa 5 eingestellt.

0, wodurch der Großteil von Cu, Al und Ni entfernt werden kann. Nach weiterer Extraktion, 3 % H2C2O4 und gesättigtem Na2CO3, Abscheidung von COC2O4 und Li2CO3 liegt die CO-Rückgewinnung bei über 99 %. Die Li-Rückgewinnungsrate liegt bei über 98 %; Li Jinhui hat nach der Aufbereitung von Lithium-Ionen-Altbatterien eine Vorbehandlung durchgeführt, die Partikelgröße unter 1,43 mm wird mit einer Konzentration von 0 gesiebt.

5 bis 1,0 mol/L, und das Fest-Flüssig-Verhältnis beträgt 15 bis 25 g/L. 40 – 90 Minuten, was zu COC2O4-Niederschlag und Li2C2O4-Auslaugungslösung führt, die endgültige COC2O4- und Li2C2O4-Rückgewinnung überstieg 99 %.

Die Niederschlagsmenge ist hoch und die Rückgewinnungsrate wichtiger Metalle hoch. Durch die pH-Kontrolle kann eine Trennung der Metalle erreicht werden, was eine industrielle Umsetzung leicht ermöglicht, jedoch leicht durch Verunreinigungen gestört wird, deren Wert relativ gering ist. Der Schlüssel zum Verfahren liegt daher in der Auswahl eines selektiven Fällungsmittels und der weiteren Optimierung der Verfahrensbedingungen. Außerdem müssen die Reihenfolge der Fällung der vorwertigen Metallionen kontrolliert und dadurch die Reinheit des Produkts verbessert werden.

3.3. Das elektrolytische Verfahren zur Rückgewinnung des Valvilymetalls in Lithium-Ionen-Altbatterien ist ein Verfahren zur chemischen Elektrolyse von Elektrodenmaterial in einer Auslaugflüssigkeit, sodass es zu einem Feststoff oder Sediment reduziert wird.

Fügen Sie keine anderen Substanzen hinzu, da es nicht leicht ist, Verunreinigungen einzuführen und Sie hochreine Produkte erhalten können. Im Falle mehrerer Ionen kommt es jedoch zu einer vollständigen Ablagerung, wodurch die Reinheit des Produkts verringert wird und gleichzeitig mehr elektrische Energie verbraucht wird. Myoung et al. Als Rohstoff dient die Lauge aus positiven Abfällen von Lithium-Ionen-Batterien zur HNO3-Behandlung, und Kobalt wird mit einer Methode mit konstantem Potenzial zurückgewonnen.

Während des Elektrolyseprozesses wird O2 zu NO3 reduziert – eine Reduktionsreaktion, die OH-Konzentration wird erhöht und CO(OH)2 wird auf der Oberfläche der Ti-Kathode erzeugt, und die Wärmebehandlung wird durch CO3O4 erreicht. Der chemische Reaktionsprozess ist wie folgt: 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 usw., unter Verwendung von Konstantpotenzial- und dynamischer Potenzialtechnologie zur Rückgewinnung von CO aus dem positiven Material der Lithium-Ionen-Altbatterie.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Ladeeffizienz von CO mit steigendem pH-Wert abnimmt, pH = 5,40, Potenzial -1,00 V, Ladungsdichte 10.

0 °C/cm² ist die Ladeeffizienz maximal und erreicht 96,60 %. Der chemische Reaktionsverlauf ist wie folgt: CO2 ++ 2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

4. Das Ionenaustauschverfahren Das Ionenaustauschverfahren nutzt die unterschiedliche Adsorptionskapazität verschiedener Metallionenkomplexe wie Co und Ni, wodurch die Trennung und Extraktion von Metallen realisiert wird. FENG et al. Ergänzung zur Rückgewinnung von CO aus dem positiven Elektrodenmaterial durch H2SO4-Lauge.

Studie zur Rückgewinnungsrate von Kobalt und zur Trennung anderer Verunreinigungen von Faktoren wie pH-Wert und Laugenzyklus. Die Ergebnisse zeigten, dass das TP207-Harz zur Kontrolle des pH-Werts = 2,5 verwendet wurde, der Kreislauf wurde mit 10 behandelt.

Die Entfernungsrate von Cu erreichte 97,44 % und die Rückgewinnung von Kobalt erreichte 90,2 %.

Die Methode weist eine hohe Zielionenselektivität auf, ist einfach im Verfahren und leicht zu handhaben und dient der Extraktion des preislich variablen Metalls aus Lithium-Ionen-Altbatterien. Sie hat neue Wege eröffnet, ist jedoch aufgrund der hohen Kosten für die industrielle Anwendung begrenzt. 3.5. Die Versalzung besteht darin, die Dielektrizitätskonstante der Lauge durch Zugabe einer gesättigten (NH4) 2SO4-Lösung und eines Lösungsmittels mit niedriger Dielektrizitätskonstante zur Laugelösung für Lithiumionenbatterie-Abfälle zu verringern, wodurch die Dielektrizitätskonstante der Lauge verringert wird und das Kobaltsalz aus der Lösung ausgefällt wird.

Das Verfahren ist einfach, leicht durchzuführen und kostengünstig, führt jedoch unter den gegebenen Bedingungen zur Bildung einer Vielzahl von Metallionen und zur Ausfällung anderer Metallsalze, wodurch die Reinheit des Produkts verringert wird. Jin Yujian et al. verwenden gemäß der modernen Theorie der Elektrolytlösung salzhaltige Lithiumionenbatterien. Aus der HCl-Auslaugflüssigkeit von LiiCoO2 als positive Elektrode wurden eine gesättigte (NH4)2SO4-Wasserlösung und wasserfreier Ethanol hinzugefügt. Beim Mischen der Lösung aus gesättigter (NH4)2SO4-Wasserlösung und wasserfreiem Ethanol im Verhältnis 2:1:3 betrug die CO2+-Fällungsrate über 92 %.

Das resultierende Salzprodukt ist (NH4)2CO(SO4)2 und (NH4)Al(SO4)2. Dabei werden segmentierte Salze verwendet, um die beiden Salze zu trennen und so unterschiedliche Produkte zu erhalten. Im Folgenden werden einige Möglichkeiten zur genaueren Untersuchung der Extraktion und Trennung der wertvollen Metalle in der Lauge von Lithium-Ionen-Altbatterien beschrieben. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie Verarbeitungsvolumen, Betriebskosten, Produktreinheit und Sekundärverschmutzung fasst Tabelle 2 die technischen Methoden zum Vergleich mehrerer oben beschriebener Metalltrennextraktionen zusammen.

Derzeit werden Lithium-Ionen-Batterien immer häufiger in der Elektroenergieerzeugung und anderen Bereichen eingesetzt, und die Menge an Lithium-Ionen-Batterie-Abfällen kann nicht unterschätzt werden. In dieser Phase des abfallfreien Rückgewinnungsprozesses von Lithium-Ionen-Batterien ist die Vorbehandlung – das Auslaugen-Nass-Recycling – wichtig. Die erstere Behandlung umfasst das Entladen, Zerkleinern und Trennen des Elektrodenmaterials usw.

Unter diesen ist die Auflösungsmethode einfach und kann den Trenneffekt und die Rückgewinnungsrate wirksam verbessern, aber das derzeit verwendete wichtige Lösungsmittel (NMP) ist bis zu einem gewissen Grad teuer, sodass die Anwendung geeigneterer Lösungsmittel in diesem Bereich eine Erforschung wert ist. Eine der Richtungen. Der Auslaugungsprozess ist mit einem säurereduzierenden Mittel als Auslaugmittel wichtig, da dadurch eine bevorzugte Auslaugwirkung erzielt werden kann, es jedoch zu Sekundärverschmutzungen wie anorganischen Abfallflüssigkeiten kommt. Die biologische Auslaugmethode hat den Vorteil, dass sie effizient, umweltfreundlich und kostengünstig ist, enthält jedoch ein wichtiges Metall.

Die Auslaugungsrate ist relativ hoch, und die Optimierung der Bakterienauswahl und die Optimierung der Auslaugungsbedingungen können die Auslaugungsrate erhöhen, eine der Forschungsrichtungen des zukünftigen Auslaugungsprozesses. Die Verwendung von Valentinmetallen in Nasslaugungslösungen ist ein Schlüsselelement im Rückgewinnungsprozess von Lithium-Ionen-Batterien. Die wichtigsten Punkte und Schwierigkeiten der Forschung der letzten Jahre. Wichtige Methoden sind Lösungsmittelextraktion, Fällung, Elektrolyse, Ionenaustauschverfahren und Salzanalyse. Darunter wird derzeit die Methode der Lösungsmittelextraktion vielfältig eingesetzt. Sie zeichnet sich durch geringe Umweltverschmutzung, geringen Energieverbrauch, hohe Trennwirkung und Produktreinheit aus. Die Auswahl und Entwicklung effizienterer und kostengünstigerer Extraktionsmittel senkt die Betriebskosten effektiv und die weitere Erforschung der Synergien verschiedener Extraktionsmittel kann eine der Schwerpunktrichtungen dieses Bereichs sein.

Darüber hinaus ist die Niederschlagsmethode aufgrund ihrer Vorteile einer hohen Rückgewinnungsrate, niedriger Kosten und hoher Verarbeitungsqualität auch ein Schlüssel zu einer anderen Richtung der Forschung. Derzeit ist das wichtige Problem bei der Verwendung der Niederschlagsmethode gering, sodass durch die Auswahl und die Prozessbedingungen der Sedimentation die Abfolge der Niederschlagsbildung der Ionen der zweiwertigen Metalle gesteuert werden kann. Dadurch erhöht sich die Produktreinheit und die Aussichten für eine industrielle Anwendung werden besser. Gleichzeitig können bei der Behandlung von Lithium-Ionen-Altbatterien Sekundärverschmutzungen wie Abfallflüssigkeiten und Abfallrückstände nicht verhindert werden. Der Schaden durch Sekundärverschmutzung wird minimiert, während Ressourcen zur Verwertung von Lithium-Ionen-Altbatterien genutzt werden.

Umweltfreundlich, effizient und kostengünstig.