ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეების ლითონის აღდგენის კვლევა და პროგრესი

著者：Iflowpower – Lieferant von tragbaren Kraftwerken

ენერგეტიკა და გარემო არის ორი მთავარი პრობლემა, რომელიც 21-ე საუკუნეში დგას, ახალი ენერგეტიკული განვითარებისა და რესურსების განვითარება არის ადამიანის მდგრადი განვითარების საფუძველი და მიმართულება. ბოლო წლების განმავლობაში, ლითიუმ-იონური ბატარეები ფართოდ გამოიყენება სინათლის ხარისხის, მცირე მოცულობის, თვითგამორთვის, მეხსიერების ეფექტის გარეშე, ოპერაციული ტემპერატურის ფართო დიაპაზონის, სწრაფი დატენვისა და განმუხტვის, ხანგრძლივი მომსახურების ვადის, გარემოს დაცვისა და სხვა უპირატესობების გამო. ადრეულმა უიტნგჰემმა გააკეთა პირველი ლითიუმ-იონური ბატარეა Li-TIS სისტემის გამოყენებით, 1990 წელს, ის განვითარდა 40 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში 1990 წლიდან და მიაღწია დიდ პროგრესს.

სტატისტიკის მიხედვით, ლითიუმ-იონური ბატარეის მთლიანი რაოდენობა ჩემს ქვეყანაში 2017 წლის ივნისში იყო 8,99 მილიარდი, კუმულაციური ზრდის ტემპით 34,6%.

საერთაშორისო, ლითიუმ-იონური ბატარეები საჰაერო კოსმოსურ ენერგეტიკულ სფეროში შევიდა საინჟინრო გამოყენების ეტაპზე და მსოფლიოს ზოგიერთმა კომპანიამ და სამხედრო განყოფილებამ შეიმუშავა კოსმოსში ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის, როგორიცაა შეერთებული შტატები, ეროვნული აერონავტიკისა და კოსმოსური ადმინისტრაცია (NASA), EAGLE-Picher ბატარეის კომპანია, France SAFT, იაპონური JAXA და ა.შ. ლითიუმ-იონური ბატარეების ფართო გამოყენების შემთხვევაში, სულ უფრო მეტი რაოდენობის ნარჩენებია. მოსალოდნელია, რომ 2020 წლამდე და მის შემდეგ, ჩემი ქვეყნის ერთადერთი სუფთა ელექტრო (მათ შორის დანამატი) სამგზავრო მანქანა და ჰიბრიდული სამგზავრო ავტომობილის სიმძლავრის ლითიუმის ბატარეა იქნება 12-77 მილიონი ტონა.

მიუხედავად იმისა, რომ ლითიუმ-იონურ ბატარეას უწოდებენ მწვანე ბატარეას, არ არსებობს ისეთი მავნე ელემენტი, როგორიცაა Hg, PB, მაგრამ მისი დადებითი მასალა, ელექტროლიტური ხსნარი და ა.შ. მაშასადამე, განიხილავს ნარჩენების ლითიუმ-იონური ბატარეების აღდგენის პროცესის სტატუსს სახლში და მის ფარგლებს გარეთ, და აჯამებს ნარჩენების ლითიუმ-იონური ბატარეების აღდგენის განვითარების მიმართულებას, მას აქვს მნიშვნელოვანი პრაქტიკული მნიშვნელობა.

ლითიუმ-იონური ბატარეის მნიშვნელოვანი კომპონენტი მოიცავს კორპუსს, ელექტროლიტს, ანოდის მასალას, კათოდის მასალას, წებოვანს, სპილენძის კილიტას და ალუმინის ფოლგას და ა.შ. მათ შორის, CO, Li, Ni მასობრივი წილი არის 5%-დან 15%-მდე, 2%-დან 7%-მდე, 0,5%-დან 2%-მდე, აგრეთვე ლითონის ელემენტები, როგორიცაა Al, Cu, Fe და მნიშვნელოვანი კომპონენტების მნიშვნელობა, ანოდი. მასალა და კათოდური მასალები შეადგენს დაახლოებით 33% და 10%-ს, ხოლო ელექტროლიტი და დიაფრაგმა, შესაბამისად, 32%-ს შეადგენს.

ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეების მნიშვნელოვანი ამოღებული ლითონები არის Co და Li, მნიშვნელოვანი კონცენტრირებული კობალტის ლითიუმის ფილმი ანოდის მასალაზე. განსაკუთრებით ჩემს ქვეყანაში კობალტის რესურსები შედარებით ცუდია, განვითარება და გამოყენება რთულია და კობალტის მასობრივი წილი ლითიუმ-იონურ ბატარეებში შეადგენს დაახლოებით 15%-ს, რაც 850-ჯერ აღემატება კობალტის თანმხლებ მაღაროებს. ამჟამად LiCoO2-ის გამოყენება არის დადებითი მასალის ლითიუმის იონური ბატარეა, რომელიც შეიცავს ლითიუმის კობალტის ორგანტს, ლითიუმის ჰექსაფტოროფოსფატს, ორგანულ კარბონატს, ნახშირბადის მასალას, სპილენძს, ალუმინს და ა.შ.

, ლითონის მნიშვნელოვანი შემცველობა ნაჩვენებია ცხრილში 1. სველი პროცესის გამოყენება ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეების დასამუშავებლად ამჟამად უფრო და უფრო მეტი პროცესია შესწავლილი და პროცესის ნაკადი ნაჩვენებია სურათზე 1. მნიშვნელოვანი გამოცდილება 3 ეტაპი: 1) დააჭირეთ აღდგენილი რელიეფური ლითიუმ-იონური ბატარეის სრულად დაცლას, მარტივ გაყოფას და ა.შ.

წინასწარი დამუშავების შემდეგ მიღებული ელექტროდის მასალა იხსნება ისე, რომ სხვადასხვა ლითონები და მისი ნაერთები იონების სახით გადადის გამრეცხ სითხეში; 3) გაჟღენთილი ხსნარში ძვირფასი ლითონის გამოყოფა და აღდგენა, ეს ეტაპი არის ლითიუმის იონური ბატარეების დამუშავების პროცესის გასაღები, ეს ასევე მრავალი წლის განმავლობაში მკვლევართა ყურადღება და სირთულეებია. დღეისათვის, გამოყოფისა და აღდგენის მეთოდი მნიშვნელოვანია გამხსნელის მოპოვებით, ნალექით, ელექტროლიზით, იონგაცვლის მეთოდით, მარილით და ეტიოლოგიით. 1.

1, დარჩენილი ელექტროენერგიის წინასწარი ელექტრული ნარჩენები, იონური ბატარეის ნარჩენი ნაწილი, საფუძვლიანად იხსნება დამუშავებამდე, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ნარჩენი ენერგია კონცენტრირდება დიდი რაოდენობით სითბოზე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს უარყოფითი შედეგები, როგორიცაა უსაფრთხოების საშიშროება. ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეების განმუხტვის მეთოდი შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად, ეს არის ფიზიკური გამონადენი და ქიმიური გამონადენი. მათ შორის, ფიზიკური გამონადენი არის მოკლე ჩართვის გამონადენი, როგორც წესი, გამოიყენება თხევადი აზოტი და სხვა გაყინული სითხეები დაბალი ტემპერატურის გაყინვისთვის და შემდეგ დააჭირეთ ხვრელს იძულებითი გამონადენი.

ადრეულ დღეებში Umicore, აშშ Umicore, TOXCO იყენებს თხევად აზოტს ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეის დასამუხტავად, მაგრამ ეს მეთოდი მაღალია აღჭურვილობისთვის, არ არის შესაფერისი ფართომასშტაბიანი სამრეწველო პროგრამებისთვის; ქიმიური გამონადენი არის გამტარ ხსნარში (მეტი გამოუშვით ნარჩენი ენერგია ელექტროლიზისას NaCl ხსნარებში. ადრე, ნან ჯუნმინმა და ა.შ., მოათავსეს მონომერული ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეა წყლისა და ელექტრონის გამტარ აგენტის ფოლადის კონტეინერში, მაგრამ რადგან ლითიუმის იონური ბატარეის ელექტროლიტი შეიცავდა LiPF6-ს, რეაქცია აისახა წყალთან კონტაქტში.

HF, რომელიც ზიანს აყენებს გარემოს და ოპერატორებს, ამიტომ აუცილებელია ტუტე ჩაძირვის გაკეთება დაუყოვნებლივ გამონადენის შემდეგ. ბოლო წლებში სონგ ქსიულინგი და ა.შ. კონცენტრაცია 2გ/ლ, გამონადენის დრო 8 სთ, საბოლოო კონსოლიდაციის ძაბვა მცირდება 0-მდე.

54V, აკმაყოფილებს მწვანე ეფექტური გამონადენის მოთხოვნებს. ამის საპირისპიროდ, ქიმიური გამონადენის ღირებულება უფრო დაბალია, ოპერაცია მარტივია, შეუძლია დააკმაყოფილოს ფართომასშტაბიანი გამონადენის გამოყენება, მაგრამ ელექტროლიტი უარყოფითად მოქმედებს ლითონის კორპუსზე და აღჭურვილობაზე. 1.

2, გამოყოფისა და ფრაგმენტაციის გატეხვის პროცესი მნიშვნელოვანია ელექტროდის მასალის იზოლირებისთვის მრავალსაფეხურიანი დამსხვრევით, სკრინინგით და ა.შ. მრავალსაფეხურიანი დამსხვრევით, სკრინინგით და ა.შ. მრავალსაფეხურიანი დამსხვრევით, სკრინინგით და ა.შ.

, ხანძრის შემდგომი გამოყენების გასაადვილებლად. მეთოდი, სველი მეთოდი და ა.შ. მექანიკური გამოყოფის მეთოდი არის ერთ-ერთი წინასწარი დამუშავების მეთოდი, რომელიც ზოგადად გამოიყენება, ადვილად მიიღწევა ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეების ფართომასშტაბიანი სამრეწველო აღდგენის დამუშავება.

SHIN და სხვ., დამსხვრეული, სკრინინგის, მაგნიტური გამოყოფის, წვრილად დაფხვნილისა და კლასიფიკაციის პროცესით, რათა მივაღწიოთ LiCoO2 გამოყოფის გამდიდრებას. შედეგები აჩვენებს, რომ სამიზნე ლითონის აღდგენა შეიძლება გაუმჯობესდეს უკეთეს პირობებში, მაგრამ რადგან ლითიუმ-იონური ბატარეის სტრუქტურა რთულია, რთულია ამ მეთოდით კომპონენტების სრულად გამოყოფა; ლი და სხვ.

გამოიყენეთ ახალი ტიპის მექანიკური გამოყოფის მეთოდი, გაუმჯობესება CO-ს აღდგენის ეფექტურობა ამცირებს ენერგიის მოხმარებას და დაბინძურებას. რაც შეეხება ელექტროდის მასალის გაყოფას, ის გაირეცხა და აურიეს 55 ¡ã C წყლის აბაზანაში, და ნარევი აურიეს 10 წუთის განმავლობაში და შედეგად მიღებული 92% ელექტროდის მასალა გამოეყო მიმდინარე თხევადი ლითონისგან. ამავდროულად, მიმდინარე კოლექტორის აღდგენა შესაძლებელია ლითონის სახით.

1.3, სითბოს დამუშავების თერმული დამუშავების პროცესი მნიშვნელოვანია ორგანული ნივთიერებების მოსაშორებლად, ტონერი და ა.შ., ტონერი და ა.შ.

ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეები და ელექტროდის მასალების და მიმდინარე სითხეების გამოყოფა. ამჟამინდელი თერმული დამუშავების მეთოდი ძირითადად მაღალი ტემპერატურის ჩვეულებრივი სითბური დამუშავებაა, მაგრამ არსებობს დაბალი სეპარაციის პრობლემა, გარემოს დაბინძურება და ა.შ. პროცესის შემდგომი გაუმჯობესების მიზნით, ბოლო წლებში კვლევა სულ უფრო და უფრო მეტია.

SUN et al., მაღალი ტემპერატურის ვაკუუმის პიროლიზი, ნარჩენი ბატარეის მასალა გროვდება ვაკუუმურ ღუმელში დაფქვამდე და ტემპერატურაა 10 ¡ã C-დან 600 ¡ã C-მდე 30 წუთის განმავლობაში, ხოლო ორგანული ნივთიერებები იშლება მცირე მოლეკულის სითხეში ან გაზში. მისი გამოყენება შესაძლებელია ცალკე ქიმიურ ნედლეულზე.

ამავდროულად, LiCoO2 ფენა ხდება ფხვიერი და ადვილად გამოყოფა ალუმინის ფოლგას გახურების შემდეგ, რაც ხელსაყრელია საბოლოო არაორგანული ლითონის ოქსიდისთვის. ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეის დადებითი მასალის წინასწარი დამუშავება. შედეგები აჩვენებს, რომ როდესაც სისტემა 1-ზე ნაკლებია.

0 კპა, რეაქციის ტემპერატურაა 600 ¡ã C, რეაქციის დრო 30 წუთი, ორგანული შემკვრელის არსებითად მოსახსნელი საშუალებაა და დადებითი ელექტროდის აქტიური ნივთიერების უმეტესი ნაწილი მოწყვეტილია ალუმინის კილიტადან, ალუმინის ფოლგა ინახება ხელუხლებლად. ჩვეულებრივი თერმული დამუშავების ტექნიკასთან შედარებით, მაღალი ტემპერატურის ვაკუუმის პიროლიზის აღდგენა შესაძლებელია ცალ-ცალკე, გააუმჯობესებს რესურსების ყოვლისმომცველ გამოყენებას და ხელს უშლის ორგანული მასალის ტოქსიკური აირების დაშლას და გარემოს დაბინძურებას. 1.

4. ხშირად PVDF ძლიერად პოლარული ორგანული გამხსნელის დაშლის ელექტროდზე, ისე, რომ დადებითი ელექტროდის მასალა წყდება მიმდინარე სითხის ალუმინის ფოლგას. ლიანგ ლიჯუნმა შეარჩია სხვადასხვა პოლარული ორგანული გამხსნელი გამანადგურებელი დადებითი ელექტროდის მასალის დასაშლელად და აღმოაჩინა, რომ ოპტიმალური გამხსნელი იყო N-მეთილპიროლიდონი (NMP), ხოლო დადებითი ელექტროდის მასალის აქტიური ნივთიერება LIFEPO4 და ნახშირბადის ნარევი შეიძლება დამზადდეს ოპტიმალურ პირობებში.

იგი მთლიანად გამოყოფილია ალუმინის ფოლგასგან; Hanisch et al. იყენებს დაშლის მეთოდს ელექტროდის საფუძვლიანად შესარჩევად თერმული დამუშავებისა და მექანიკური წნევის გამოყოფისა და სკრინინგის პროცესის შემდეგ. ელექტროდი დამუშავდა 90 ¡ã C ტემპერატურაზე NMP-ში 10-დან 20 წუთის განმავლობაში. 6-ჯერ გამეორების შემდეგ, ელექტროდის მასალაში შემკვრელი შეიძლება მთლიანად დაიშალა და გამოყოფის ეფექტი უფრო საფუძვლიანია.

ხსნადობა შედარებულია სხვა წინასწარი დამუშავების მეთოდებთან და ოპერაცია მარტივია და მას შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს გამოყოფის ეფექტი და აღდგენის მაჩვენებელი, ხოლო ინდუსტრიული გამოყენების პერსპექტივა უკეთესია. ამჟამად, შემკვრელს ძირითადად იყენებს NMP, რაც უკეთესია, მაგრამ ფასის ნაკლებობის, არასტაბილური, დაბალი ტოქსიკურობის და ა.შ., გარკვეულწილად, გარკვეულწილად, მისი სამრეწველო პოპულარიზაციის გამოყენება.

დაშლის გაჟონვის პროცესი არის წინასწარი დამუშავების შემდეგ მიღებული ელექტროდის მასალის დაშლა, ისე, რომ ელექტროდის მასალის ლითონის ელემენტები ხსნარში იონების სახით, შემდეგ კი შერჩევით გამოიყოფა სხვადასხვა გამოყოფის ტექნიკით და აღადგენს მნიშვნელოვან მეტალის CO-ს, Li et al. დაშლილი გამორეცხვის მეთოდები მნიშვნელოვანია: ქიმიური გამორეცხვა და ბიოლოგიური გამორეცხვა. 2.

1, ქიმიური გაჟონვის ჩვეულებრივი ქიმიური გაჟონვის მეთოდი არის ელექტროდის მასალების დაშლის გაჟონვის მიღწევა მჟავა ჩაძირვით ან ტუტე ჩაძირვით, და მნიშვნელოვანია შეიცავდეს საფეხურზე გაჟონვის მეთოდს და ორსაფეხურიანი გაჟონვის მეთოდს. ერთსაფეხურიანი გამორეცხვის მეთოდი, როგორც წესი, იყენებს არაორგანულ მჟავას HCl, HNO3, H2SO4 და მსგავსებს ელექტროდის მასალის პირდაპირ ელექტროდის მასალაში დასაშლელად, მაგრამ ასეთ მეთოდს ექნება ისეთი მავნე აირები, როგორიცაა CL2, SO2, რათა გამონაბოლქვი აირები დამუშავდეს. კვლევამ აჩვენა, რომ H2O2, Na2S2O3 და სხვა შემცირების აგენტები, როგორიცაა H2O2, Na2S2O3 დაემატა გამრეცხვის აგენტს და ეს პრობლემა შეიძლება ეფექტურად მოგვარდეს და CO3 + ასევე უფრო ადვილად იხსნება CO2 + გამორეცხვის სითხეში, რითაც იზრდება გამორეცხვის სიჩქარე.

პან Xiaoyong და სხვ. იყენებს H2SO4-Na2S2O3 სისტემას ელექტროდის მასალის გამორეცხვისთვის, CO, Li-ის გამოყოფისა და აღდგენისთვის. შედეგებმა აჩვენა, რომ H + კონცენტრაცია 3 მოლ/ლ, Na2S2O3 კონცენტრაცია 0.

25 მოლ/ლ, თხევადი მყარი თანაფარდობა 15: 1, 90 ¡ã C, CO, Li გამორეცხვის მაჩვენებელი 97%-ზე მაღალი იყო; ჩენ ლიანგი და სხვები, H2SO4 + H2O2 გაჟღენთილია აქტიური ნივთიერების გამორეცხვით. შედეგებმა აჩვენა, რომ თხევადი მყარი თანაფარდობა იყო 10: 1, H2SO4 კონცენტრაცია 2,5 მოლ/ლ, H2O2 დამატებული 2-ით.

0 მლ/გ (ფხვნილი), ტემპერატურა 85 ¡ã C, გამორეცხვის დრო 120 წუთი, Co, Ni და Mn, 97%, შესაბამისად, 98% და 96%; ლუ სიიუანი და სხვ. H2SO4 + ამაღლებული აგენტის სისტემის გამოსარეცხად ნარჩენების მაღალი ნიკელის ლითიუმ-იონური ბატარეის დადებითი ელექტროდის მასალის (lini0.6CO0.

2Mn0.2O2), შეისწავლეს სხვადასხვა შემცირების აგენტები (H2O2, გლუკოზა და Na2SO3) ლითონის გამორეცხვის ეფექტებზე. გავლენა.

შედეგები აჩვენებს, რომ ყველაზე შესაფერის პირობებში, H2O2 გამოიყენება როგორც შემცირების საშუალება, ხოლო მნიშვნელოვანი ლითონის გამორეცხვის ეფექტი სასურველია იყოს 100%, 96.79%, 98.62%, 97%, შესაბამისად.

ყოვლისმომცველი მოსაზრება, მჟავას შემცირების აგენტების, როგორც გაჟონვის სისტემის გამოყენებით, ეს არის ლითიუმ-იონური ბატარეების ნარჩენების ამჟამინდელი სამრეწველო დამუშავების ძირითადი გაჟონვის პროცესი, პირდაპირი მჟავაში ჩაძირვის, გაჟონვის მაღალი სიჩქარის, უფრო სწრაფი რეაქციის სიჩქარის და ა.შ. ორეტაპიანი გამორეცხვის მეთოდია ტუტე გამორეცხვის ჩატარება მარტივი წინასწარი დამუშავების შემდეგ, ისე, რომ Al NaAlO2 სახით NaAlO2 სახით და შემდეგ შემცირების აგენტის დამატება H2O2 ან Na2S2O3, როგორც გამორეცხვის ხსნარი. მიღებული დედა ლიქიორი და გამოყოფა და გამოყოფა. დენ ჩაო იონგი და სხვ.

ჩატარდა 10% NaOH ხსნარის გამოყენებით და ალ-ის გამორეცხვის სიჩქარე იყო 96.5%, 2 მოლ/ლ H2SO4 და 30% H2O2 იყო მჟავაში ჩაძირვა, და CO გამორეცხვის სიჩქარე იყო 98.8%.

გამორეცხვის პრინციპი ასეთია: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2 მიიღება მიღებული გამორეცხვის ხსნარით, მრავალსაფეხურიანი ექსტრაქციის საშუალებით და CO-ს საბოლოო აღდგენა 98%-ს აღწევს. მეთოდი მარტივია, მარტივი საოპერაციო, მცირე კოროზია, ნაკლები დაბინძურება. 2.

2, ბიოლოგიური გაჟონვის კანონი როგორც ტექნოლოგიების განვითარება, ბიომეტრიულ ტექნოლოგიას აქვს განვითარების უკეთესი ტენდენციები და გამოყენების პერსპექტივები მისი ეფექტური გარემოს დაცვის, დაბალი ღირებულების გამო. ბიოლოგიური გამორეცხვის მეთოდი ემყარება ბაქტერიების დაჟანგვას, რათა ლითონი ხსნარში იონების სახით შევიდეს. ბოლო წლების განმავლობაში, ზოგიერთმა მკვლევარმა შეისწავლა ფასის მქონე ლითონი ბიოლოგიური გამორეცხვის მეთოდების გამოყენებისას.

MISHRA და სხვ. არაორგანული მჟავისა და ეოსუბრის მჟავას ოქსიდის ბაცილის გამოყენება ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეის გასარეცხად, S და Fe2 + ელემენტების, როგორც ენერგიის, H2SO4 და FE3 + და სხვა მეტაბოლიტების გამოყენება გამორეცხვის გარემოში და გამოიყენეთ ეს მეტაბოლიტები ძველი ლითიუმ-იონური ბატარეის დასაშლელად. კვლევამ აჩვენა, რომ CO-ს ბიოლოგიური დაშლის სიჩქარე უფრო სწრაფია, ვიდრე Li.

Fe2 + შეიძლება ხელი შეუწყოს ბიოტას ზრდის რეპროდუქციას, FE3 + და ლითონის ნარჩენებში. უფრო მაღალი თხევადი მყარი თანაფარდობა, ე.ი

ლითონის კონცენტრაციის ახალი ზრდა, შეუძლია შეაფერხოს ბაქტერიების ზრდა, არ უწყობს ხელს ლითონის დაშლას; მარკინიáკოვáEtOAc. მკვებავი გარემო შედგება ყველა მინერალისგან, რომელიც საჭიროა ბაქტერიების ზრდისთვის, ხოლო დაბალი საკვები გარემო გამოიყენება ენერგიად H2SO4-ში და ელემენტში S. კვლევამ აჩვენა, რომ მდიდარ კვებით გარემოში, ლითიუმის და CO-ს ბიოლოგიური გამორეცხვის სიჩქარე იყო შესაბამისად 80% და 67%. დაბალ კვებით გარემოში, მხოლოდ 35% Li და 10.

5% CO დაიშალა. ბიოლოგიური გამორეცხვის მეთოდს მჟავა-შემცირების აგენტის გამორეცხვის ტრადიციულ სისტემასთან შედარებით აქვს უპირატესობა დაბალი ღირებულებით და მწვანე გარემოს დაცვაში, მაგრამ მნიშვნელოვანი ლითონების (CO, Li et al.) გაჟონვის მაჩვენებელი შედარებით დაბალია და ინდუსტრიალიზაციის ფართომასშტაბიან დამუშავებას აქვს გარკვეული შეზღუდვები.

3.1, გამხსნელი მოპოვების მეთოდი გამხსნელი მოპოვების მეთოდი არის ლითიუმის იონური ბატარეების ლითონის ელემენტების გამოყოფისა და აღდგენის მიმდინარე პროცესი, რომელიც წარმოადგენს სტაბილურ კომპლექსს სამიზნე იონთან სარეცხ სითხეში და გამოიყენებს შესაბამის ორგანულ გამხსნელებს. ცალკე, სამიზნე ლითონისა და ნაერთის ამოსაღებად.

ჩვეულებრივ გამოყენებული ექსტრაქტები მნიშვნელოვანია Cyanex272, Acorgam5640, P507, D2EHPA და PC-88A და ა.შ. სვეინი და სხვ. CYANEX272 ექსტრაქტორის კონცენტრაციის ეფექტის შესწავლა CO, Li.

შედეგებმა აჩვენა, რომ CO კონცენტრაცია 2,5-დან 40 მოლ/მ3-მდე გაიზარდა 7,15%-დან 99-მდე.

90%-ით, ხოლო ლის ექსტრაქცია 1,36%-დან 7,8%-მდე გაიზარდა; კონცენტრაცია 40-დან 75 მოლ/მ3-მდე, CO მოპოვების სიჩქარის საფუძველზე Li-ს ექსტრაქციის სიჩქარე ახლად ემატება 18%-ს, ხოლო როდესაც კონცენტრაცია 75 მოლ/მ3-ზე მაღალია, CO-ს გამოყოფის ფაქტორი ამცირებს კონცენტრაციას, მაქსიმალური გამოყოფის ფაქტორი არის 15641.

Wu Fang-ის ორეტაპიანი მეთოდის შემდეგ, ექსტრაქტორი P204 ექსტრაქტის ამოღების შემდეგ, P507 ამოიღეს CO, Li-დან და შემდეგ H2SO4 შეცვალეს და ამოღებული ექსტრაქტი დაემატა Na2CO3 სელექციურ აღდგენას Li2CO3. როდესაც pH არის 5,5, CO, Li გამოყოფის ფაქტორი აღწევს 1×105, CO-ს აღდგენა 99%-ზე მეტია; კანგი და სხვ.

ზეალიური 5% -დან 20% CO-მდე, 5% ~ 7% Li, 5% ~ 10% Ni, 5% ორგანული ქიმიკატები და 7% პლასტმასის ნარჩენები ლითიუმის იონები ბატარეაში აღდგება კობალტის სულფატი, ხოლო CO კონცენტრაცია არის 28 გ / ლ, pH რეგულირდება 6,5 Fe-ზე და წყდება ისეთი ლითონი, როგორიცაა ლითონი. შემდეგ შერჩევით ამოიღეთ Co გაწმენდილი წყლის ფაზიდან Cyanex 272-ით, როდესაც pH <6, the separation factor of CO / Li and CO / Ni is close to 750, and the total recovery of CO is about 92%.

შეიძლება დადგინდეს, რომ ექსტრაქტორის კონცენტრაცია დიდ გავლენას ახდენს ექსტრაქციის სიჩქარეზე და მნიშვნელოვანი ლითონების (CO და Li) გამოყოფა შეიძლება მიღწეული იქნას ექსტრაქციის სისტემის pH-ის კონტროლით. ამის საფუძველზე, შერეული მოპოვების სისტემის გამოყენება განიხილება ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეით, რომელსაც შეუძლია უკეთესად მიაღწიოს მნიშვნელოვანი ლითონის იონების შერჩევით გამოყოფას და აღდგენას. PRANOLO და სხვები, შერეული მოპოვების სისტემამ შერჩევით აღადგინა Co და Li ლითიუმ-იონური ბატარეის ნარჩენებში.

შედეგები აჩვენებს, რომ 2% (მოცულობის თანაფარდობა) ACORGAM 5640 ემატება 7% (მოცულობითი თანაფარდობა) Ionquest801, და მოპოვების pH შეიძლება შემცირდეს Cu, და Cu, Al, FE გამოიყოფა ორგანულ ფაზაში კონტროლის სისტემის pH-ით და განხორციელდება გამოყოფა Co, Ni, Li-ით. შემდეგ სისტემის pH კონტროლდებოდა 5.5-დან 6-მდე.

0, და CO სელექციური ექსტრაქცია CO სელექციური ექსტრაქციის, Ni და Li ექსტრაქციის სითხეში უმნიშვნელო იყო; Zhang Xinle და სხვ. გამოიყენება იონურ ბატარეაში მჟავა ჩაძირვის - მოპოვების - ნალექის გამოსაყენებლად. შედეგები აჩვენებს, რომ მჟავას ვარდნა არის 3.

5, და ამოღებულია ექსტრაქტორი P507 და Cyanex272 მოცულობითი თანაფარდობა 1: 1, CO ექსტრაქტი არის 95.5%. H2SO4 საპირისპირო ფიტინგის შემდგომი გამოყენება და ანტი-ექსტრაქტის pH-ის დაშლა არის 4 წუთი, ხოლო CO-ს ნალექის სიჩქარე შეიძლება მიაღწიოს 99-ს.

9%. ყოვლისმომცველი შეხედულებით, გამხსნელების მოპოვების მეთოდს აქვს დაბალი ენერგიის მოხმარება, კარგი განცალკევების ეფექტი, მჟავა ჩაძირვა-გამხსნელი მოპოვების მეთოდი ამჟამად ლითიუმის იონური ბატარეების ძირითადი პროცესია, მაგრამ ექსტრაქტორების შემდგომი ოპტიმიზაცია და მოპოვების პირობები. 3.

2, ნალექების მეთოდი არის ნარჩენების ლითიუმ-იონური ბატარეის მომზადება. დაშლის შემდეგ მიიღება CO, Li ხსნარი და ნალექს ემატება ნალექი, მნიშვნელოვანი სამიზნე ლითონი Co, Li და ა.შ., ლითონების გამოყოფის მისაღწევად.

SUN და სხვ. ხაზგასმულია H2C2O4, როგორც გამჟღავნებელი აგენტის გამოყენებით COC 2O4 ხსნარში CO იონების დალექვისას, შემდეგ კი Al (OH) 3 და Li2CO3 დალექილი იყო ნალექის NaOH და Na2CO3 დამატებით. გამოყოფა; Pan Xiaoyong et al გარშემო PH მორგებულია 5-ზე.

0, რომელსაც შეუძლია ამოიღოს Cu, Al, Ni. შემდგომი მოპოვების შემდეგ, 3% H2C2O4 და გაჯერებული Na2CO3 დასახლება COC2O4 და Li2CO3, CO-ის აღდგენა 99%-ზე მაღალია Li აღდგენის მაჩვენებელი 98%-ზე მაღალია; ლი ჯინჰუი წინასწარ დამუშავებული ლითიუმის იონური ბატარეების მომზადების შემდეგ, ნაწილაკების ზომა 1,43 მმ-ზე ნაკლები სკრინინგდება 0 კონცენტრაციით.

5-დან 1.0 მოლ/ლ-მდე, ხოლო მყარი-თხევადი თანაფარდობა არის 15-დან 25 გ/ლ-მდე. 40 ~ 90 წთ, რის შედეგადაც მიიღება COC2O4 ნალექი და Li2C2O4 გამორეცხვის ხსნარი, COC2O4 და Li2C2O4 საბოლოო აღდგენამ გადააჭარბა 99%.

ნალექები მაღალია, ხოლო მნიშვნელოვანი ლითონების აღდგენის მაჩვენებელი მაღალია. საკონტროლო pH-ს შეუძლია მიაღწიოს ლითონების განცალკევებას, რაც ადვილია ინდუსტრიალიზაციის მიღწევაში, მაგრამ ადვილად ერევა მინარევებისაგან, რაც შედარებით დაბალია. აქედან გამომდინარე, პროცესის გასაღები არის შერჩევითი ნალექის აგენტის შერჩევა და პროცესის პირობების შემდგომი ოპტიმიზაცია, პრივალენტური ლითონის იონის ნალექის რიგის კონტროლი, რითაც გაუმჯობესდება პროდუქტის სისუფთავე.

3.3. ელექტროლიტური ელექტროლიტური მეთოდი სარქველი ლითონის აღდგენის ნარჩენების ლითიუმის იონური ბატარეაში, არის ქიმიური ელექტროლიზის მეთოდი ელექტროდის მასალის გამორეცხვის სითხეში, ისე, რომ იგი შემცირდეს ერთ ან ნალექამდე.

არ დაამატოთ სხვა ნივთიერებები, ადვილი არ არის მინარევების შეყვანა, შეგიძლიათ მიიღოთ მაღალი სისუფთავის პროდუქტები, მაგრამ მრავალჯერადი იონების შემთხვევაში ხდება მთლიანი დეპონირება, რითაც მცირდება პროდუქტის სისუფთავე, ხოლო მეტი ელექტროენერგიის მოხმარება. მაიუნგი და სხვ. ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეის დადებითი მასალის გამოსარეცხი სითხე HNO3-ის სამკურნალოდ არის ნედლეული, ხოლო კობალტი აღდგება მუდმივი პოტენციალის მეთოდით.

ელექტროლიზის პროცესში O2 მცირდება NO3-მდე - შემცირების რეაქცია, ემატება OH- კონცენტრაცია და CO (OH) 2 წარმოიქმნება Ti კათოდის ზედაპირზე და თერმული დამუშავება მიიღება CO3O4-ით. ქიმიური რეაქციის პროცესი შემდეგია: 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 და ა.შ., მუდმივი პოტენციალისა და დინამიური პოტენციალის ტექნოლოგიის გამოყენებით ნარჩენი ლითიუმის იონური ბატარეის დადებითი მასალისგან CO-ს აღდგენის მიზნით.

შედეგები აჩვენებს, რომ CO-ს დამუხტვის ეფექტურობა მცირდება pH-ის მატებასთან ერთად, pH = 5,40, პოტენციალი -1,00 ვ, დატენვის სიმკვრივე 10.

0c / სმ 2, დატენვის ეფექტურობა მაქსიმალურია, აღწევს 96,60%. ქიმიური რეაქციის პროცესი შემდეგია: CO2 ++ 2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

4, იონური გაცვლის მეთოდი იონური გაცვლის მეთოდი არის სხვადასხვა ლითონის იონური კომპლექსების ადსორბციის უნარის განსხვავება, როგორიცაა Co, Ni, ლითონების გამოყოფისა და მოპოვების რეალიზებით. FENG და სხვ. დამატებულია CO-ს აღდგენა დადებითი ელექტროდის მასალის H2SO4 გამრეცხი სითხედან.

კობალტის აღდგენის სიჩქარის შესწავლა და სხვა მინარევების გამოყოფა ისეთი ფაქტორებისგან, როგორიცაა pH, გაჟონვის ციკლი. შედეგებმა აჩვენა, რომ TP207 ფისი გამოიყენებოდა pH = 2.5 გასაკონტროლებლად, ცირკულაცია იყო 10 დამუშავებული.

Cu-ის მოცილების დონემ მიაღწია 97,44%-ს, ხოლო კობალტის აღდგენამ 90,2%-ს.

მეთოდს აქვს სამიზნე იონის ძლიერი სელექციურობა, მარტივი პროცესი და მარტივი ფუნქციონირება, მოპოვებულია ცვლადი ლითონის ფასის მოსაპოვებლად ნარჩენ ლითიუმის იონურ ბატარეაში, რომელმაც მიაწოდა ახალი გზები, მაგრამ მაღალი ღირებულების ლიმიტის გამო, სამრეწველო გამოყენება. 3.5, დამლაშების დამლაშება არის გამრეცხი სითხის დიელექტრიკული მუდმივის შემცირება გაჯერებული (NH4) 2SO4 ხსნარის და დაბალი დიელექტრიკული მუდმივი გამხსნელის დამატებით ლითიუმ-იონური ბატარეის გამორეცხვის ნარჩენ ხსნარში, რითაც მცირდება გამრეცხი სითხის დიელექტრიკული მუდმივი და კობალტის მარილი ილექება ხსნარიდან.

მეთოდი არის მარტივი, მარტივი და დაბალი, მაგრამ სხვადასხვა ლითონის იონების პირობებში, სხვა ლითონის მარილების დალექვით, რითაც ამცირებს პროდუქტის სისუფთავეს. ჯინ იუჯიანი და სხვები, ელექტროლიტური ხსნარის თანამედროვე თეორიის მიხედვით, მარილიანი ლითიუმის იონური ბატარეების გამოყენება. გაჯერებული (NH4) 2SO4 წყალხსნარი და უწყლო ეთანოლი დაემატა HCl გამორეცხვის სითხიდან LiiCoO2-დან დადებითი ელექტროდის სახით და როდესაც ხსნარი, გაჯერებული (NH4) 2SO4 წყალხსნარი და უწყლო ეთანოლი იყო 2: 1: 3, CO2 + ნალექების სიხშირე 92%-ზე მეტი.

შედეგად დამარილებული პროდუქტია (NH4) 2CO (SO4) 2 და (NH4) Al (SO4) 2, რომელიც იყენებს სეგმენტურ მარილებს ორი მარილის გამოსაყოფად, რითაც სხვადასხვა პროდუქტს იღებს. ლითიუმის იონური ბატარეის ნარჩენების გაჟონვისას ძვირფასი ლითონის მოპოვებისა და გამოყოფის შესახებ, ზემოთ მოცემულია რამდენიმე გზა მეტის შესასწავლად. ფაქტორების გათვალისწინებით, როგორიცაა დამუშავების მოცულობა, საოპერაციო ღირებულება, პროდუქტის სისუფთავე და მეორადი დაბინძურება, ცხრილი 2 აჯამებს ზემოთ აღწერილი რამდენიმე ლითონის გამოყოფის მოპოვების შედარების ტექნიკურ მეთოდს.

ამჟამად, ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენება ელექტროენერგიაში და სხვა ასპექტებში უფრო ფართოა და ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეების რაოდენობა არ შეიძლება შეფასდეს. ამ ეტაპზე უნაყოფო ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენის პროცესი მნიშვნელოვანია წინასწარი დამუშავებისთვის - გაჟონვა-სველი გადამუშავებისთვის. წინა მკურნალობა მოიცავს განმუხტვას, დამსხვრევას და ელექტროდის მასალის გამოყოფას და ა.შ.

მათ შორის, დაშლის მეთოდი მარტივია და მას შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს გამოყოფის ეფექტი და აღდგენის სიჩქარე, მაგრამ ამჟამად გამოყენებული მნიშვნელოვანი გამხსნელი (NMP) გარკვეულწილად ძვირია, ამიტომ უფრო შესაფერისი გამხსნელის გამოყენება ღირს ამ სფეროში კვლევა. ერთ-ერთი მიმართულება. გაჟონვის პროცესი მნიშვნელოვანია მჟავას შემცირების აგენტით, როგორც გამრეცხვის აგენტით, რომელსაც შეუძლია მიაღწიოს სასურველ გამორეცხვის ეფექტს, მაგრამ იქნება მეორადი დაბინძურება, როგორიცაა არაორგანული ნარჩენი სითხე, და ბიოლოგიური გამორეცხვის მეთოდს აქვს უპირატესობა ეფექტური, გარემოს დაცვა და დაბალი ღირებულება, მაგრამ არის მნიშვნელოვანი ლითონი.

გაჟონვის მაჩვენებელი შედარებით მაღალია, ხოლო ბაქტერიების არჩევანის ოპტიმიზაციამ და გამორეცხვის პირობების ოპტიმიზაციამ შეიძლება გაზარდოს გაჟონვის სიჩქარე, მომავალი გაჟონვის პროცესის ერთ-ერთი კვლევის მიმართულება. ვალენტინური ლითონები სველი აღდგენის გამორეცხვის ხსნარებში არის ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენის პროცესის ძირითადი რგოლები და ბოლო წლების კვლევის ძირითადი პუნქტები და სირთულეები, და მნიშვნელოვანი მეთოდებია გამხსნელის მოპოვება, ნალექი, ელექტროლიზი, იონის გაცვლის მეთოდი, მარილის ანალიზი დაელოდეთ. მათ შორის, გამხსნელების მოპოვების მეთოდი ამჟამად გამოიყენება მრავალმხრივ, დაბალი დაბინძურებით, დაბალი ენერგიის მოხმარებით, მაღალი გამიჯვნის ეფექტით და პროდუქტის სისუფთავით, და უფრო ეფექტური და დაბალფასიანი ექსტრაქტორების არჩევა და განვითარება, ოპერაციული ხარჯების ეფექტიანად შემცირება და სხვადასხვა ექსტრაქტების სინერგიის შემდგომი შესწავლა შეიძლება იყოს ამ სფეროს ფოკუსის ერთ-ერთი მიმართულება.

გარდა ამისა, ნალექის მეთოდი ასევე არის მისი კვლევის სხვა მიმართულების გასაღები, მაღალი აღდგენის სიჩქარის, დაბალი ღირებულებისა და მაღალი დამუშავების უპირატესობების გამო. დღეისათვის მნიშვნელოვანი პრობლემა ნალექის მეთოდის არსებობისას დაბალია, ამიტომ, დანალექის შერჩევისა და პროცესის პირობებთან დაკავშირებით, ის გააკონტროლებს ლითონის იონური ნალექების თანმიმდევრობას, რითაც პროდუქტის სისუფთავის გაზრდას ექნება უკეთესი სამრეწველო გამოყენების პერსპექტივები. ამავდროულად, ნარჩენების ლითიუმ-იონური ბატარეების დამუშავების პროცესში, მეორადი დაბინძურება, როგორიცაა ნარჩენი სითხე, ნარჩენების ნარჩენების პრევენცია შეუძლებელია და მეორადი დაბინძურების ზიანი მინიმუმამდეა დაყვანილი, ხოლო რესურსი გამოიყენება ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეების მისაღწევად.

ეკოლოგიურად ეფექტური და დაბალფასიანი რეც.