अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरियों में धातु पुनर्प्राप्ति का अनुसंधान और प्रगति

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ተንቀሳቃሽ የኃይል ጣቢያ አቅራቢ

ऊर्जा और पर्यावरण 21वीं सदी में सामने आने वाले दो प्रमुख मुद्दे हैं, नवीन ऊर्जा विकास और संसाधनों का विकास मानव सतत विकास का आधार और दिशा है। हाल के वर्षों में, लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग प्रकाश गुणवत्ता, छोटी मात्रा, स्व-निर्वहन, कोई स्मृति प्रभाव नहीं, विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान रेंज, तेजी से चार्ज और डिस्चार्ज, लंबी सेवा जीवन, पर्यावरण संरक्षण और अन्य लाभों के कारण व्यापक रूप से किया गया है। सबसे पहले व्हिटिंगम ने 1990 में Li-TIS प्रणाली का उपयोग करके पहली लिथियम-आयन बैटरी बनाई, 1990 के बाद से 40 से अधिक वर्षों के विकास में इसने काफी प्रगति की है।

आंकड़ों के अनुसार, जून 2017 में मेरे देश में लिथियम-आयन बैटरी की कुल मात्रा 8.99 बिलियन थी, जिसमें संचयी वृद्धि दर 34.6% थी।

अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर, एयरोस्पेस पावर क्षेत्र में लिथियम-आयन बैटरी ने इंजीनियरिंग अनुप्रयोग चरण में प्रवेश किया है, और दुनिया में कुछ कंपनियों और सैन्य विभागों ने लिथियम-आयन बैटरी के लिए अंतरिक्ष में विकास किया है, जैसे कि संयुक्त राज्य अमेरिका, नेशनल एयरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA), ईगल-पिचर बैटरी कंपनी, फ्रांस SAFT, जापान की JAXA, आदि। लिथियम आयन बैटरियों के व्यापक उपयोग के कारण, अपशिष्ट बैटरियों की मात्रा भी बढ़ती जा रही है। यह उम्मीद की जाती है कि 2020 से पहले और बाद में, मेरे देश की एकमात्र शुद्ध इलेक्ट्रिक (प्लग-इन सहित) यात्री कार और हाइब्रिड यात्री वाहन पावर लिथियम बैटरी 12-77 मिलियन टी होगी।

यद्यपि लिथियम आयन बैटरी को ग्रीन बैटरी कहा जाता है, लेकिन इसमें Hg, PB जैसे कोई हानिकारक तत्व नहीं होते हैं, लेकिन इसके सकारात्मक पदार्थ, इलेक्ट्रोलाइट घोल आदि होते हैं, जो पर्यावरण को बहुत अधिक प्रदूषण करते हैं, और संसाधनों की बर्बादी भी करते हैं। इसलिए, घर और विदेश में अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी के पुनर्प्राप्ति उपचार की प्रक्रिया की स्थिति की समीक्षा करें, और अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के विकास की दिशा का सारांश दें, इसका महत्वपूर्ण व्यावहारिक महत्व है।

लिथियम-आयन बैटरी के महत्वपूर्ण घटकों में आवास, इलेक्ट्रोलाइट, एनोड सामग्री, कैथोड सामग्री, चिपकने वाला पदार्थ, तांबे की पन्नी, एल्युमिनियम पन्नी आदि शामिल हैं। उनमें से, सीओ, ली, नी द्रव्यमान अंश 5% से 15%, 2% से 7%, 0.5% से 2% है, साथ ही साथ अल, क्यू, फ़े जैसे धातु तत्व और महत्वपूर्ण घटकों का मूल्य, एनोड सामग्री और कैथोड सामग्री लगभग 33% और 10% के लिए जिम्मेदार है, और इलेक्ट्रोलाइट और डायाफ्राम क्रमशः 12% और 30% के लिए जिम्मेदार है।

अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरियों में महत्वपूर्ण पुनर्प्राप्त धातुएं Co और Li हैं, तथा एनोड सामग्री पर महत्वपूर्ण सांद्रित कोबाल्ट लिथियम फिल्म है। विशेष रूप से मेरे देश के कोबाल्ट संसाधन अपेक्षाकृत खराब हैं, विकास और उपयोग मुश्किल है, और लिथियम आयन बैटरी में कोबाल्ट का द्रव्यमान अंश लगभग 15% है, जो कोबाल्ट खानों के साथ 850 गुना है। वर्तमान में, LiCoO2 का अनुप्रयोग सकारात्मक सामग्री की लिथियम आयन बैटरी है, जिसमें लिथियम कोबाल्ट ऑर्गेनेट, लिथियम हेक्साफ्लोरोफॉस्फेट, कार्बनिक कार्बोनेट, कार्बन सामग्री, तांबा, एल्यूमीनियम आदि शामिल हैं।

महत्वपूर्ण धातु सामग्री तालिका 1 में दर्शाई गई है। अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरियों के उपचार के लिए गीली प्रक्रिया के उपयोग का वर्तमान में अधिक से अधिक प्रक्रियाओं में अध्ययन किया जा रहा है, और प्रक्रिया प्रवाह को चित्र 1 में दर्शाया गया है। महत्वपूर्ण अनुभव 3 चरण: 1) बरामद राहत लिथियम आयन बैटरी को पूरी तरह से निर्वहन, सरल विभाजन, आदि के लिए दबाएं।

पूर्व उपचार के बाद प्राप्त इलेक्ट्रोड सामग्री को भंग कर दिया जाता है, ताकि विभिन्न धातुओं और उसके यौगिकों को आयनों के रूप में लीचिंग तरल में बदल दिया जाए; 3) लीचिंग समाधान में मूल्यवान धातु का पृथक्करण और पुनर्प्राप्ति, यह चरण अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी उपचार प्रक्रियाओं की कुंजी है यह कई वर्षों से शोधकर्ताओं का ध्यान और कठिनाइयों का केंद्र भी है। वर्तमान में, विलायक निष्कर्षण, अवक्षेपण, इलेक्ट्रोलिसिस, आयन विनिमय विधि, लवणीकरण और एटियोलॉजी के साथ पृथक्करण और पुनर्प्राप्ति की विधि महत्वपूर्ण है। 1.

1, शेष बिजली का पूर्व-विद्युत अपशिष्ट, आयन बैटरी का अवशिष्ट भाग, प्रसंस्करण से पहले पूरी तरह से छुट्टी दे दी जाती है, अन्यथा अवशिष्ट ऊर्जा बड़ी मात्रा में गर्मी पर केंद्रित होगी, जिससे सुरक्षा खतरों जैसे प्रतिकूल प्रभाव हो सकते हैं। अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी की निर्वहन विधि को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, जो भौतिक निर्वहन और रासायनिक निर्वहन हैं। उनमें से, भौतिक निर्वहन शॉर्ट-सर्किट डिस्चार्ज है, आमतौर पर तरल नाइट्रोजन और अन्य ठंडे तरल पदार्थों का उपयोग कम तापमान वाले ठंड के लिए किया जाता है, और फिर छेद को मजबूर निर्वहन दबाता है।

शुरुआती दिनों में, Umicore, US Umicore, TOXCO अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी का निर्वहन करने के लिए तरल नाइट्रोजन का उपयोग करता है, लेकिन यह विधि उपकरणों के लिए उच्च है, बड़े पैमाने पर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है; रासायनिक निर्वहन प्रवाहकीय समाधान में है (अधिक NaCl समाधान में इलेक्ट्रोलिसिस में अवशिष्ट ऊर्जा जारी करें। आरंभ में, नान जुनमिन आदि ने एक मोनोमर अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी को पानी और इलेक्ट्रॉन प्रवाहकीय एजेंट के एक स्टील कंटेनर में रखा, लेकिन चूंकि लिथियम आयन बैटरी के इलेक्ट्रोलाइट में LiPF6 था, इसलिए प्रतिक्रिया पानी के संपर्क में परिलक्षित हुई।

एचएफ, पर्यावरण और ऑपरेटरों को नुकसान पहुंचाता है, इसलिए निर्वहन के तुरंत बाद क्षारीय विसर्जन करना आवश्यक है। हाल के वर्षों में, सोंग ज़िउलिंग आदि ने भी इस क्षेत्र में काम किया है। 2g / एल की एकाग्रता, निर्वहन समय 8h है, अंतिम समेकन वोल्टेज 0 तक कम हो जाता है।

54V, हरित कुशल निर्वहन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। इसके विपरीत, रासायनिक निर्वहन लागत कम है, ऑपरेशन सरल है, बड़े पैमाने पर निर्वहन के आवेदन को पूरा कर सकता है, लेकिन इलेक्ट्रोलाइट का धातु आवास और उपकरणों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। 1.

2, बहु-चरण क्रशिंग, स्क्रीनिंग आदि द्वारा इलेक्ट्रोड सामग्री को अलग करने के लिए पृथक्करण और विखंडन की प्रक्रिया महत्वपूर्ण है। बहु-चरणीय क्रशिंग, स्क्रीनिंग आदि द्वारा। बहु-चरणीय क्रशिंग, स्क्रीनिंग आदि द्वारा।

, ताकि आग का बाद में उपयोग करना आसान हो सके। विधि, गीली विधि, आदि। यांत्रिक पृथक्करण विधि पूर्व उपचार विधियों में से एक है जो आमतौर पर उपयोग की जाती है, अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी के बड़े पैमाने पर औद्योगिक पुनर्प्राप्ति उपचार को प्राप्त करना आसान है।

SHIN एट अल., LiCoO2 पृथक्करण संवर्धन को प्राप्त करने के लिए क्रशिंग, स्क्रीनिंग, चुंबकीय पृथक्करण, ठीक चूर्णीकरण और वर्गीकरण प्रक्रिया द्वारा। परिणाम दर्शाते हैं कि बेहतर परिस्थितियों में लक्ष्य धातु की पुनर्प्राप्ति में सुधार किया जा सकता है, लेकिन चूंकि लिथियम आयन बैटरी संरचना जटिल है, इसलिए इस विधि द्वारा घटकों को पूरी तरह से अलग करना मुश्किल है; ली एट अल.

, एक नए प्रकार की यांत्रिक पृथक्करण विधि का उपयोग करें, सीओ की पुनर्प्राप्ति दक्षता में सुधार ऊर्जा की खपत और प्रदूषण को कम करता है। इलेक्ट्रोड सामग्री के विभाजन के संबंध में, इसे 55 डिग्री सेल्सियस के जल स्नान में धोया गया और हिलाया गया, और मिश्रण को 10 मिनट तक हिलाया गया, और परिणामस्वरूप 92% इलेक्ट्रोड सामग्री को वर्तमान द्रव धातु से अलग कर दिया गया। साथ ही, वर्तमान संग्राहक को धातु के रूप में पुनः प्राप्त किया जा सकता है।

1.3, गर्मी उपचार की प्रक्रिया गर्मी उपचार कार्बनिक पदार्थ, टोनर, आदि को हटाने के लिए महत्वपूर्ण है, टोनर, आदि।

अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरियों का पृथक्करण, तथा इलेक्ट्रोड सामग्रियों और वर्तमान तरल पदार्थों का पृथक्करण। वर्तमान ताप उपचार विधि ज्यादातर उच्च तापमान पारंपरिक ताप उपचार है, लेकिन कम पृथक्करण, पर्यावरण प्रदूषण आदि की समस्या है, इस प्रक्रिया को और बेहतर बनाने के लिए, हाल के वर्षों में, अनुसंधान अधिक से अधिक हुआ है।

सन एट अल., एक उच्च तापमान वैक्यूम पायरोलिसिस, एक अपशिष्ट बैटरी सामग्री को चूर्णित करने से पहले एक वैक्यूम भट्टी में उठाया जाता है, और तापमान 30 मिनट के लिए 10 ¡ã C से 600 ¡ã C होता है, और कार्बनिक पदार्थ एक छोटे अणु तरल या गैस में विघटित हो जाता है। इसका उपयोग रासायनिक कच्चे माल के लिए अलग से किया जा सकता है।

साथ ही, LiCoO2 परत गर्म करने के बाद ढीली हो जाती है और एल्यूमीनियम पन्नी से अलग होना आसान हो जाता है, जो अंतिम अकार्बनिक धातु ऑक्साइड के लिए फायदेमंद है। अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी पॉजिटिव सामग्री का पूर्व उपचार। परिणाम दर्शाते हैं कि जब सिस्टम 1 से कम होता है।

0 kPa, प्रतिक्रिया तापमान 600 ¡ã C है, प्रतिक्रिया समय 30 मिनट है, कार्बनिक बाइंडर काफी हद तक हटाने योग्य हो सकता है, और अधिकांश सकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय पदार्थ एल्यूमीनियम पन्नी से अलग हो जाता है, एल्यूमीनियम पन्नी बरकरार रहती है। पारंपरिक ताप उपचार तकनीकों की तुलना में, उच्च तापमान वैक्यूम पायरोलिसिस को अलग से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है, संसाधनों के व्यापक उपयोग में सुधार किया जा सकता है, जबकि कार्बनिक पदार्थों से निकलने वाली जहरीली गैसों को पर्यावरण पर प्रदूषण पैदा करने से रोका जा सकता है, लेकिन उपकरण उच्च, जटिल है, औद्योगीकरण संवर्धन की कुछ सीमाएं हैं। 1.

4. अक्सर पीवीडीएफ को दृढ़ता से ध्रुवीय कार्बनिक विलायक के विघटन इलेक्ट्रोड पर रखा जाता है, ताकि सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री वर्तमान द्रव एल्यूमीनियम पन्नी से अलग हो जाए। लिआंग लिजुन ने क्रशिंग पॉजिटिव इलेक्ट्रोड सामग्री को घोलने के लिए विभिन्न प्रकार के ध्रुवीय कार्बनिक सॉल्वैंट्स का चयन किया, और पाया कि इष्टतम विलायक एन-मिथाइलपाइरोलिडोन (एनएमपी) था, और सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री सक्रिय पदार्थ लाइफपो4 और कार्बन मिश्रण को इष्टतम स्थितियों के तहत बनाया जा सकता है।

इसे एल्युमिनियम फॉयल से पूरी तरह से अलग किया जाता है; हैनिश एट अल, गर्मी उपचार और यांत्रिक दबाव पृथक्करण और स्क्रीनिंग प्रक्रिया के बाद इलेक्ट्रोड का पूरी तरह से चयन करने के लिए विघटन विधि का उपयोग करता है। इलेक्ट्रोड को 90 डिग्री सेल्सियस पर एनएमपी में 10 से 20 मिनट तक रखा गया। 6 बार दोहराने के बाद, इलेक्ट्रोड सामग्री में बांधने की मशीन पूरी तरह से भंग हो सकती है, और पृथक्करण प्रभाव अधिक गहन होता है।

घुलनशीलता अन्य पूर्व उपचार विधियों की तुलना में है, और ऑपरेशन सरल है, और यह प्रभावी रूप से पृथक्करण प्रभाव और वसूली दर में सुधार कर सकता है, और औद्योगिक अनुप्रयोग संभावना बेहतर है। वर्तमान में, बाइंडर का उपयोग ज्यादातर एनएमपी द्वारा किया जाता है, जो बेहतर है, लेकिन कीमत की कमी, अस्थिर, कम विषाक्तता आदि के कारण, कुछ हद तक, एक निश्चित सीमा तक, इसका औद्योगिक प्रचार अनुप्रयोग है।

विघटन निक्षालन प्रक्रिया पूर्व उपचार के बाद प्राप्त इलेक्ट्रोड सामग्री को भंग करना है, ताकि इलेक्ट्रोड सामग्री में धातु तत्व आयनों के रूप में घोल में मिल जाएं, और फिर विभिन्न पृथक्करण तकनीकों द्वारा चुनिंदा रूप से अलग हो जाएं और महत्वपूर्ण धातु CO, Li आदि को पुनः प्राप्त करें। विघटित निक्षालन की महत्वपूर्ण विधियों में रासायनिक निक्षालन और जैविक निक्षालन शामिल हैं। 2.

1, रासायनिक लीचिंग पारंपरिक रासायनिक लीचिंग विधि एसिड विसर्जन या क्षारीय विसर्जन द्वारा इलेक्ट्रोड सामग्री के विघटन लीचिंग को प्राप्त करना है, और एक कदम लीचिंग विधि और दो-चरण लीचिंग विधि को शामिल करना महत्वपूर्ण है। एक-चरण निक्षालन विधि आमतौर पर एक अकार्बनिक एसिड एचसीएल, HNO3, H2SO4 का उपयोग करता है, और इलेक्ट्रोड सामग्री को सीधे इलेक्ट्रोड सामग्री में भंग करने के लिए पसंद करता है, लेकिन इस तरह की विधि में CL2, SO2 जैसी हानिकारक गैसें होंगी, ताकि निकास गैस उपचार हो सके। अध्ययन में पाया गया कि H2O2, Na2S2O3 और अन्य कम करने वाले एजेंट जैसे H2O2, Na2S2O3 को लीचिंग एजेंट में जोड़ा गया था, और इस समस्या को प्रभावी ढंग से हल किया जा सकता है, और CO3 + को लीचिंग तरल में CO2 + को भंग करना भी आसान है, जिससे लीचिंग दर बढ़ जाती है।

पान शियाओयोंग एट अल. इलेक्ट्रोड सामग्री को निक्षालित करने, CO, Li को पृथक करने और पुनः प्राप्त करने के लिए H2SO4-Na2S2O3 प्रणाली को अपनाता है। परिणामों से पता चला कि H + सांद्रता 3 mol / L, Na2S2O3 सांद्रता 0.

25 मोल / एल, तरल ठोस अनुपात 15: 1, 90 ¡ã सी, सीओ, ली निक्षालन दर 97% से अधिक थी; चेन लियांग एट अल, H2SO4 + H2O2 सक्रिय पदार्थ निक्षालन किया गया था। परिणामों से पता चला कि तरल ठोस अनुपात 10: 1 था, H2SO4 सांद्रता 2.5 mol / l, H2O2 2 से जोड़ा गया।

0 मिली/ग्राम (पाउडर), तापमान 85 डिग्री सेल्सियस, निक्षालन समय 120 मिनट, Co, Ni और Mn, 97%, क्रमशः 98% और 96%; लू ज़ियुआन एट अल. अपशिष्ट उच्च-निकल लिथियम-आयन बैटरी सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री (lini0.6CO0.

2Mn0.2O2), ने धातु निक्षालन प्रभावों पर विभिन्न अपचायक एजेन्टों (H2O2, ग्लूकोज और Na2SO3) का अध्ययन किया। प्रभाव।

परिणाम दर्शाते हैं कि सर्वाधिक उपयुक्त परिस्थितियों में, H2O2 को अपचायक एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है, तथा महत्वपूर्ण धातु का निक्षालन प्रभाव अधिमानतः क्रमशः 100%, 96.79%, 98.62%, 97% होता है।

व्यापक राय, लीचिंग सिस्टम के रूप में एसिड-कम करने वाले एजेंटों का उपयोग करना, प्रत्यक्ष एसिड विसर्जन, उच्च लीचिंग दर, तेज प्रतिक्रिया दर आदि के फायदे के कारण अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी के वर्तमान औद्योगिक उपचार की मुख्यधारा की लीचिंग प्रक्रिया है। दो-चरण निक्षालन विधि एक सरल पूर्व उपचार के बाद क्षार निक्षालन करने के लिए है, ताकि NaAlO2 के रूप में Al को NaAlO2 के रूप में, और फिर एक कम करने वाले एजेंट H2O2 या Na2S2O3 को निक्षालन समाधान के रूप में जोड़ा जा सके, प्राप्त निक्षालन तरल को पीएच समायोजित करके समायोजित किया जाता है, चुनिंदा रूप से Al, Fe को व्यवस्थित किया जाता है और प्राप्त माँ तरल को इकट्ठा किया जाता है ताकि प्राप्त माँ तरल और पृथक्करण और पृथक्करण को आगे बढ़ाया जा सके। देंग चाओ योंग एट अल.

10% NaOH समाधान का उपयोग करके किया गया था, और Al निक्षालन दर 96.5% थी, 2 mol / L H2SO4 और 30% H2O2 एसिड विसर्जन थे, और CO निक्षालन दर 98.8% थी।

निक्षालन सिद्धांत इस प्रकार है: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2 को बहु-चरण निष्कर्षण के साथ प्राप्त निक्षालन समाधान द्वारा प्राप्त किया जाएगा, और अंतिम CO पुनर्प्राप्ति 98% तक पहुंच जाएगी। यह विधि सरल है, संचालन में आसान है, जंग कम लगती है, प्रदूषण भी कम होता है। 2.

2, जैविक लीचिंग कानून प्रौद्योगिकी विकास के रूप में, बायोमेट्रियल प्रौद्योगिकी में इसके कुशल पर्यावरण संरक्षण, कम लागत के कारण बेहतर विकास के रुझान और अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। जैविक निक्षालन विधि बैक्टीरिया के ऑक्सीकरण पर आधारित है, जिससे धातु आयनों के रूप में घोल में मिल जाती है। हाल के वर्षों में, कुछ शोधकर्ताओं ने जैविक निक्षालन विधियों के उपयोग में मूल्य-मूल्य वाली धातु का अध्ययन किया है।

मिश्रा एट अल. अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी को लीच करने के लिए अकार्बनिक एसिड और इओसुब्रिक एसिड ऑक्साइड ऑक्साइड बेसिलस का उपयोग करना, ऊर्जा के रूप में तत्व S और Fe2 + का उपयोग करना, लीचिंग माध्यम में H2SO4 और FE3 + और अन्य मेटाबोलाइट्स का उपयोग करना, और पुरानी लिथियम आयन बैटरी को भंग करने के लिए इन मेटाबोलाइट्स का उपयोग करना। अध्ययन में पाया गया कि CO की जैविक विघटन दर Li से अधिक तेज है।

Fe2 + बायोटा विकास प्रजनन, FE3 + और अवशेष में धातु को बढ़ावा दे सकता है। उच्चतर तरल ठोस अनुपात, अर्थात

, धातु सांद्रता की नई वृद्धि, बैक्टीरिया के विकास को बाधित कर सकती है, धातु विघटन के लिए अनुकूल नहीं है; मार्सिनáकोवáईटीओएसी. पोषक माध्यम जीवाणु वृद्धि के लिए आवश्यक सभी खनिजों से बना होता है, तथा निम्न पोषक माध्यम का उपयोग H2SO4 और तत्व S में ऊर्जा के रूप में किया जाता है। अध्ययन में पाया गया कि समृद्ध पोषण वाले वातावरण में Li और CO की जैविक निक्षालन दर क्रमशः 80% और 67% थी; कम पोषण वाले वातावरण में केवल 35% Li और 10.

5% CO घुला हुआ था। पारंपरिक एसिड-कम करने वाले एजेंट लीचिंग सिस्टम की तुलना में जैविक लीचिंग विधि में कम लागत और हरित पर्यावरण संरक्षण का लाभ है, लेकिन महत्वपूर्ण धातुओं (सीओ, ली एट अल।) की लीचिंग दर अपेक्षाकृत कम है, और औद्योगिकीकरण के बड़े पैमाने पर प्रसंस्करण में कुछ सीमाएं हैं।

3.1, विलायक निष्कर्षण विधि विलायक निष्कर्षण विधि अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी के धातु तत्वों के पृथक्करण और पुनर्प्राप्ति की वर्तमान प्रक्रिया है, जो कि लीचिंग तरल में लक्ष्य आयन के साथ एक स्थिर परिसर का निर्माण करना है, और उपयुक्त कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग करना है। लक्ष्य धातु और यौगिक को निकालने के लिए अलग करें।

आमतौर पर प्रयुक्त एक्सट्रेक्टेंट्स साइनेक्स272, एकॉर्गैम5640, पी507, डी2ईएचपीए और पीसी-88ए आदि महत्वपूर्ण हैं। स्वैन एट अल. CO, Li पर CYANEX272 निष्कर्षक सांद्रता के प्रभाव का अध्ययन करें।

परिणामों से पता चला कि 2.5 से 40 mol/m3, CO की सांद्रता 7.15% से बढ़कर 99 हो गई।

90%, और Li का निष्कर्षण 1.36% से 7.8% तक बढ़ गया; 40 से 75 mol / m3 की सांद्रता, CO निष्कर्षण दर के आधार पर Li की निष्कर्षण दर 18% तक नई जोड़ी गई है, और जब सांद्रता 75 mol / m3 से अधिक है, तो CO का पृथक्करण कारक सांद्रता को कम कर देता है, अधिकतम पृथक्करण कारक 15641 है।

वू फेंग की दो-चरण विधि के बाद, निष्कर्षक P204 के अर्क को निकालने के बाद, CO, Li से P507 को निकाला गया, और फिर H2SO4 को उलट दिया गया, और पुनर्प्राप्त अर्क को Na2CO3 चयनात्मक पुनर्प्राप्ति Li2CO3 में जोड़ा गया। जब pH 5.5 होता है, तो CO, Li पृथक्करण कारक पहुँच जाता है 1×105, CO पुनर्प्राप्ति 99% से ऊपर है; कांग एट अल.

ज़ीलिक 5% से 20% CO, 5% ~ 7% Li, 5% ~ 10% Ni, 5% कार्बनिक रसायन और 7% प्लास्टिक अपशिष्ट लिथियम आयनों से कोबाल्ट सल्फेट को बैटरी में पुनर्प्राप्त किया जाता है, और CO सांद्रता 28 ग्राम / L है, pH को 6.5 पर समायोजित किया जाता है, Cu, Fe और Al जैसे व्यवस्थित धातु आयन अशुद्धियाँ। फिर साइनेक्स 272 द्वारा शुद्ध जलीय चरण से चुनिंदा रूप से Co निकालें, जब pH <6, the separation factor of CO / Li and CO / Ni is close to 750, and the total recovery of CO is about 92%.

यह पाया जा सकता है कि निष्कर्षक की सांद्रता का निष्कर्षण दर पर बड़ा प्रभाव पड़ता है, और निष्कर्षण प्रणाली के पीएच को नियंत्रित करके महत्वपूर्ण धातुओं (CO और Li) का पृथक्करण प्राप्त किया जा सकता है। इस आधार पर, मिश्रित निष्कर्षण प्रणाली का उपयोग अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी के साथ किया जाता है, जो महत्वपूर्ण धातु आयनों के चयनात्मक पृथक्करण और पुनर्प्राप्ति को बेहतर ढंग से प्राप्त कर सकता है। PRANOLO एट अल., एक मिश्रित निष्कर्षण प्रणाली ने अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी लीकल्स में चुनिंदा रूप से Co और Li को पुनर्प्राप्त किया।

परिणाम दर्शाते हैं कि 2% (आयतन अनुपात) ACORGAM 5640 को 7% (आयतन अनुपात) Ionquest801 में मिलाया जाता है, तथा निष्कर्षण Cu का pH कम किया जा सकता है, तथा Cu, Al, FE को नियंत्रण प्रणाली pH द्वारा कार्बनिक चरण में निकाला जाएगा, तथा Co, Ni, Li के साथ पृथक्करण को क्रियान्वित किया जाएगा। इसके बाद सिस्टम का पीएच 5.5 से 6 पर नियंत्रित किया गया।

0, और निष्कर्षण द्रव में सीओ चयनात्मक निष्कर्षण, Ni और Li का सीओ चयनात्मक निष्कर्षण नगण्य था; झांग शिनले एट अल. आयन बैटरी में एसिड विसर्जन - निष्कर्षण - वर्षण Co का उपयोग करने के लिए उपयोग किया जाता है। परिणाम दर्शाते हैं कि अम्ल नति 3 है।

5, और निष्कर्षक P507 और Cyanex272 मात्रा अनुपात 1: 1 निकाला जाता है, सीओ निष्कर्ष 95.5% है। H2SO4 रिवर्स फिटिंग के बाद के उपयोग, और विरोधी निकालने पीएच के pelletion 4 मिनट है, और सीओ की वर्षा दर 99 तक पहुँच सकते हैं।

9%. व्यापक दृष्टिकोण से, विलायक निष्कर्षण विधि में कम ऊर्जा खपत, अच्छे पृथक्करण प्रभाव के फायदे हैं, एसिड विसर्जन-विलायक निष्कर्षण विधि वर्तमान में अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी की मुख्यधारा की प्रक्रिया है, लेकिन निष्कर्षण और निष्कर्षण की स्थिति का आगे अनुकूलन अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल और पुन: प्रयोज्य प्रभाव प्राप्त करने के लिए इस क्षेत्र में वर्तमान अनुसंधान फोकस है। 3.

2, अवक्षेपण विधि अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी तैयार करना है। घुलने के बाद, CO, Li घोल प्राप्त किया जाता है, और अवक्षेपण में अवक्षेपक को जोड़ा जाता है, धातुओं के पृथक्करण को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण लक्ष्य धातु Co, Li, आदि।

सन एट अल. COC 2O4 के रूप में विलयन में CO आयनों के अवक्षेपण के दौरान निक्षालन एजेंट के रूप में H2C2O4 के उपयोग पर बल दिया गया, तथा तत्पश्चात अवक्षेपक NaOH और Na2CO3 को मिलाकर Al (OH) 3 और Li2CO3 को अवक्षेपित किया गया। पृथक्करण; पान शियाओयोंग एट अल के आसपास पीएच को 5 तक समायोजित किया गया है।

0, जो Cu, Al, Ni का अधिकांश भाग हटा सकता है। आगे निष्कर्षण के बाद, 3% H2C2O4 और संतृप्त Na2CO3 निपटान COC2O4 और Li2CO3, CO वसूली 99% से अधिक है ली वसूली दर 98% से अधिक है; ली जिनहुई अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी की तैयारी के बाद पूर्व उपचारित, 1.43 मिमी से कम के कण आकार को 0 की एकाग्रता के साथ जांचा जाता है।

5 से 1.0 मोल/ली, तथा ठोस-द्रव अनुपात 15 से 25 ग्राम/ली है। 40 ~ 90 मिनट, जिसके परिणामस्वरूप COC2O4 अवक्षेप और Li2C2O4 निक्षालन समाधान, अंतिम COC2O4 और Li2C2O4 वसूली 99% से अधिक हो गई।

वर्षा अधिक होती है, तथा महत्वपूर्ण धातुओं की प्राप्ति दर भी अधिक होती है। नियंत्रण पीएच धातुओं के पृथक्करण को प्राप्त कर सकता है, जो औद्योगिकीकरण को प्राप्त करना आसान है, लेकिन अशुद्धियों के साथ आसानी से हस्तक्षेप किया जाता है, जो अपेक्षाकृत कम है। इसलिए, प्रक्रिया की कुंजी एक चयनात्मक वर्षण एजेंट का चयन करना और प्रक्रिया की स्थिति को और अधिक अनुकूलित करना, प्रचलित धातु आयन वर्षण के क्रम को नियंत्रित करना है, जिससे उत्पाद की शुद्धता में सुधार होता है।

3.3. इलेक्ट्रोलाइटिक इलेक्ट्रोलाइटिक विधि अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी में वाल्विली धातु को पुनर्प्राप्त करना, इलेक्ट्रोड सामग्री लीचिंग तरल में रासायनिक इलेक्ट्रोलिसिस की एक विधि है, ताकि यह एकल या तलछट में कम हो जाए।

अन्य पदार्थों को न जोड़ें, अशुद्धियों को पेश करना आसान नहीं है, उच्च शुद्धता वाले उत्पाद प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन कई आयनों के मामले में, कुल जमाव होता है, जिससे उत्पाद की शुद्धता कम हो जाती है, जबकि अधिक विद्युत ऊर्जा की खपत होती है। म्यॉन्ग एट अल. HNO3 उपचार के लिए अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी सकारात्मक सामग्री निक्षालन तरल एक कच्चा माल है, और कोबाल्ट एक निरंतर संभावित विधि के साथ पुनर्प्राप्त किया जाता है।

इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के दौरान, O2 को NO3 में कम कर दिया जाता है - एक कमी प्रतिक्रिया, OH-सांद्रण जोड़ा जाता है, और सीओ (OH) 2 को Ti कैथोड की सतह पर उत्पन्न किया जाता है, और गर्मी उपचार CO3O4 द्वारा प्राप्त किया जाता है। रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रिया इस प्रकार है: 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, आदि, अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी की सकारात्मक सामग्री से CO को पुनर्प्राप्त करने के लिए निरंतर संभावित और गतिशील संभावित प्रौद्योगिकी का उपयोग करते हैं।

परिणाम दर्शाते हैं कि pH बढ़ने पर CO की आवेश दक्षता कम हो जाती है, pH = 5.40, विभव -1.00V, आवेश घनत्व 10.

0c / सेमी 2, चार्ज दक्षता अधिकतम है, 96.60% तक पहुंच रही है। रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रिया इस प्रकार है: CO2++2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

4, आयन एक्सचेंज विधि आयन एक्सचेंज विधि विभिन्न धातु आयन परिसरों जैसे Co, Ni की सोखना क्षमता में अंतर है, धातुओं के पृथक्करण और निष्कर्षण को साकार करती है। फेंग एट अल. सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री H2SO4 निक्षालन तरल से CO की वसूली में जोड़ना।

कोबाल्ट की पुनर्प्राप्ति दर और पीएच, निक्षालन चक्र जैसे कारकों से अन्य अशुद्धियों के पृथक्करण पर अध्ययन। परिणामों से पता चला कि टीपी 207 राल का उपयोग पीएच = 2.5 को नियंत्रित करने के लिए किया गया था, परिसंचरण 10 इलाज किया गया था।

Cu की निष्कासन दर 97.44% तक पहुंच गई, और कोबाल्ट की प्राप्ति 90.2% तक पहुंच गई।

इस विधि में लक्ष्य आयन की एक मजबूत चयनात्मकता, सरल प्रक्रिया और संचालित करने में आसान है, अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी में परिवर्तनीय धातु की कीमत के निष्कर्षण के लिए निकाला जाता है, जिसने नए तरीकों की आपूर्ति की है, लेकिन उच्च लागत सीमा के कारण, औद्योगिक अनुप्रयोग। 3.5, लवणीकरण का लवणीकरण अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी निक्षालन समाधान में संतृप्त (NH4) 2SO4 समाधान और कम ढांकता हुआ स्थिरांक विलायक जोड़कर निक्षालन तरल के ढांकता हुआ स्थिरांक को कम करना है, जिससे निक्षालन तरल के ढांकता हुआ स्थिरांक को कम किया जाता है, और कोबाल्ट नमक को समाधान से अवक्षेपित किया जाता है।

विधि सरल, संचालित करने में आसान और कम है, लेकिन विभिन्न धातु आयनों की स्थिति के तहत, अन्य धातु लवणों की वर्षा के साथ, जिससे उत्पाद की शुद्धता कम हो जाती है। जिन युजियान एट अल के अनुसार, इलेक्ट्रोलाइट समाधान के आधुनिक सिद्धांत में लवणयुक्त लिथियम आयन बैटरी का उपयोग किया जाता है। एक संतृप्त (NH4) 2SO4 जलीय घोल और निर्जल इथेनॉल को सकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में LiiCoO2 से एचसीएल लीचिंग तरल से जोड़ा गया था, और जब समाधान, संतृप्त (NH4) 2SO4 जलीय घोल और निर्जल इथेनॉल 2: 1: 3 थे, CO2 + वर्षा दर 92% से अधिक थी।

परिणामी नमकीन उत्पाद (NH4) 2CO (SO4) 2 और (NH4) Al (SO4) 2 है, जो दो लवणों को अलग करने के लिए खंडित लवणों का उपयोग करता है, जिससे विभिन्न उत्पाद प्राप्त होते हैं। अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी लीच में मूल्यवान धातु के निष्कर्षण और पृथक्करण के बारे में, ऊपर और अधिक अध्ययन करने के कुछ तरीके हैं। प्रसंस्करण मात्रा, परिचालन लागत, उत्पाद शुद्धता और द्वितीयक प्रदूषण जैसे कारकों पर विचार करते हुए, तालिका 2 ऊपर वर्णित कई धातु पृथक्करण निष्कर्षण की तुलना करने की तकनीकी विधि का सारांश प्रस्तुत करती है।

वर्तमान में, विद्युत ऊर्जा और अन्य पहलुओं में लिथियम-आयन बैटरी का अनुप्रयोग अधिक व्यापक है, और अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी की संख्या को कम करके नहीं आंका जा सकता है। इस स्तर पर, अपशिष्ट मुक्त लिथियम-आयन बैटरी पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया पूर्व-उपचार - निक्षालन-गीले पुनर्चक्रण के लिए महत्वपूर्ण है। पूर्व उपचार में निर्वहन, क्रशिंग और इलेक्ट्रोड सामग्री पृथक्करण आदि शामिल हैं।

उनमें से, विघटन विधि सरल है, और यह प्रभावी रूप से पृथक्करण प्रभाव और पुनर्प्राप्ति दर में सुधार कर सकती है, लेकिन वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले महत्वपूर्ण विलायक (एनएमपी) एक निश्चित सीमा तक महंगे हैं, ताकि अधिक उपयुक्त विलायक का अनुप्रयोग इस क्षेत्र में शोध के लायक हो। दिशाओं में से एक. निक्षालन प्रक्रिया एक निक्षालन एजेंट के रूप में एसिड को कम करने वाले एजेंट के साथ महत्वपूर्ण है, जो एक पसंदीदा निक्षालन प्रभाव को प्राप्त कर सकता है, लेकिन अकार्बनिक अपशिष्ट तरल जैसे माध्यमिक प्रदूषण होगा, और जैविक निक्षालन विधि में कुशल, पर्यावरण संरक्षण और कम लागत का लाभ है, लेकिन एक महत्वपूर्ण धातु है।

निक्षालन दर अपेक्षाकृत अधिक है, और बैक्टीरिया के चयन का अनुकूलन और निक्षालन की स्थिति का अनुकूलन निक्षालन दर को बढ़ा सकता है, जो भविष्य की निक्षालन प्रक्रिया की अनुसंधान दिशाओं में से एक है। गीले रिकवरी लीचिंग समाधान में वेलेंटाइन धातु अपशिष्ट लिथियम-आयन बैटरी रिकवरी प्रक्रिया की महत्वपूर्ण कड़ी हैं, और हाल के वर्षों में अनुसंधान के प्रमुख बिंदु और कठिनाइयाँ हैं, और महत्वपूर्ण तरीकों में विलायक निष्कर्षण, वर्षा, इलेक्ट्रोलिसिस, आयन एक्सचेंज विधि, नमक विश्लेषण प्रतीक्षा है। उनमें से, विलायक निष्कर्षण विधि वर्तमान में कई तरीकों से उपयोग की जाती है, कम प्रदूषण, कम ऊर्जा खपत, उच्च पृथक्करण प्रभाव और उत्पाद शुद्धता, और अधिक कुशल और कम लागत वाले निष्कर्षकों का विकल्प और विकास, प्रभावी रूप से परिचालन लागत को कम करना, और विभिन्न निष्कर्षकों के तालमेल की आगे की खोज इस क्षेत्र के फोकस की दिशाओं में से एक हो सकती है।

इसके अलावा, उच्च पुनर्प्राप्ति दर, कम लागत और उच्च प्रसंस्करण के लाभों के कारण अवक्षेपण विधि भी अनुसंधान की एक अन्य दिशा की कुंजी है। वर्तमान में, अवक्षेपण विधि की उपस्थिति में महत्वपूर्ण समस्या कम है, इसलिए, अवसादन के चयन और प्रक्रिया की स्थिति के संबंध में, यह प्रचलित धातु आयन अवक्षेपण के अनुक्रम को नियंत्रित करेगा, जिससे उत्पाद की शुद्धता में वृद्धि होगी और बेहतर औद्योगिक अनुप्रयोग संभावनाएं होंगी। इसी समय, अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी उपचार की प्रक्रिया में, अपशिष्ट तरल, अपशिष्ट अवशेष जैसे माध्यमिक प्रदूषण को रोका नहीं जा सकता है, और अपशिष्ट लिथियम आयन बैटरी को प्राप्त करने के लिए संसाधन का उपयोग करते समय माध्यमिक प्रदूषण के नुकसान को कम किया जाता है।

पर्यावरण अनुकूल, कुशल और कम लागत वाली rec.