ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეების აღორძინების ტექნოლოგია: ძირითადად არის სველი გადამუშავების ტექნოლოგია

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Dobavljač prijenosnih elektrana

ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენის ტექნოლოგიის პროფილი ნარჩენები ლითიუმ-იონური ბატარეის რესურსის ტექნოლოგია არის ნარჩენი ლითიუმ-იონური ბატარეების ინგრედიენტები, მათი შესაბამისი ფიზიკის, ქიმიური თვისებების, განცალკევების მიხედვით. ზოგადად, აღდგენის მთელი პროცესი დაყოფილია 4 ნაწილად: (1) წინასწარი დამუშავების ნაწილი; (2) ელექტროდის მასალის შეკეთება; (3) თანაფარდობის ლითონის გამორეცხვა; (4) ქიმიური გამწმენდი. აღდგენის პროცესში, სხვადასხვა მოპოვების პროცესის მიხედვით, ლითიუმის იონური ბატარეების აღდგენის ტექნოლოგია შეიძლება დაიყოს სამ კატეგორიად: (1) მშრალი აღდგენის ტექნოლოგია; (2) სველი აღდგენის ტექნოლოგია; (3) ბიოლოგიური აღდგენის ტექნოლოგია.

მშრალი გადამუშავება მნიშვნელოვანია მოიცავს მექანიკურ გამოყოფას და მაღალი ტემპერატურის თერმულ ხსნარს (ან მაღალი ტემპერატურის მეტალურგიას). მშრალი გადამუშავების პროცესი ხანმოკლეა და უფრო მიზანმიმართული გადამუშავება არ არის ძლიერი. ეს არის ლითონის გამოყოფის აღდგენის მიღწევის წინასწარი ეტაპი.

მნიშვნელოვანია მივმართოთ მასალის აღდგენის მეთოდს ან მასალის თანაფარდობას ან მასალის პრივილეგიას, რაც მნიშვნელოვანია, რომ ბატარეა დამსხვრეული იყოს ფიზიკური დახარისხების მეთოდით და მაღალი ტემპერატურის სითბოს ხსნარით, ან მაღალი ტემპერატურის გაყოფით ორგანული ნივთიერებების მოსაშორებლად ელემენტების შემდგომი გადამუშავებისთვის. სველი გადამუშავების ტექნოლოგია უფრო რთულია, მაგრამ თითოეული ფასის ლითონის აღდგენის მაჩვენებელი მაღალია და ამჟამად მნიშვნელოვანია ნარჩენი ნიკელის ბატარეისა და ლითიუმ-იონური ბატარეის დამუშავება. სველი აღდგენის ტექნიკაა მეტასტაზირება და ლითონის იონების გადატანა ელექტროდის მასალებიდან გამორეცხვის გარემოში, შემდეგ კი იონების გაცვლის, ნალექების, ადსორბციის და ა.შ.

ექსტრაქცია ხსნარში. ბიოლოგიური აღდგენის ტექნოლოგიას აქვს დაბალი ღირებულება, მცირე დაბინძურება, ხელახლა გამოყენებადი და არის მომავალი ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენის ტექნოლოგიის იდეალური მიმართულება. ბიოლოგიური აღდგენის ტექნიკა მნიშვნელოვანია მიკრობული გამორეცხვის, სისტემის სასარგებლო კომპონენტების ხსნად ნაერთებად გადაქცევისა და შერჩევითად დაშლის, ეფექტური ლითონის შემცველი ხსნარის მისაღებად, სამიზნე კომპონენტისა და მინარევის კომპონენტების რეალიზაციისთვის და ბოლოს ლითიუმის ლითონის აღდგენისთვის.

ამჟამად ბიოლოგიური აღდგენის ტექნოლოგიაზე კვლევა ახლახან დაიწყო და შემდეგ თანდათან წყვეტს მაღალი ეფექტურობის შტამების კულტივირებას, პერიოდულ პრობლემებს და საკონტროლო საკითხებს, რომლებიც დაკავშირებულია გამორეცხვის პირობებთან. აღდგენის პროცესის თანმიმდევრობიდან, პირველი ნაბიჯი: წინასწარი დამუშავების პროცესი, მისი დანიშნულებაა ძველი ლითიუმ-იონური ბატარეის ფასის ნაწილის გამოყოფა, ელექტროდის მასალის ეფექტურად შერჩევით გამდიდრება და ა.შ., რათა ხელი შეუწყოს შემდგომი გადამუშავების პროცესს კარგად მიდის.

წინასწარი დამუშავების პროცესი ზოგადად აერთიანებს დამსხვრევას, დაფქვას, სკრინინგს და ფიზიკურ გამოყოფას. წინასწარი დამუშავების მნიშვნელოვანი მეთოდები მოიცავს: (1) წინასწარ დატენვას; (2) მექანიკური გამოყოფა; (3) თერმული დამუშავება; (4) ტუტე ხსნარი; (5) გამხსნელი დაშლა; (6) ხელით დაშლა და ა.შ. ნაბიჯი 2: მასალის გამოყოფა.

წინასწარი დამუშავების ფაზა გამდიდრებულია დადებითი ელექტროდისა და უარყოფითი ელექტროდის შერეული ელექტროდის მასალის მისაღებად, რათა განცალკევდეს Co, Li და ა.შ. ერთობლივი აღდგენა, შერჩევით ამოიღონ შერეული ელექტროდის მასალა. მასალის გამოყოფის პროცესი ასევე შეიძლება დაიყოს მშრალი აღდგენის, სველი აღდგენისა და ბიოლოგიური აღდგენის კლასიფიკაციის ტექნოლოგიად: (1) არაორგანული მჟავით გამორეცხვა; (2) ბიომეტრიული გამორეცხვა; (3) მექანიკური ქიმიური გამორეცხვა.

ნაბიჯი 3: ქიმიური გაწმენდა. მისი მიზანია გამოყოფა და გაწმენდა სხვადასხვა მაღალი დამატებული ღირებულების ლითონების გამორეცხვის პროცესში მიღებულ ხსნარში. გამორეცხვის ხსნარი შეიცავს მრავალ ელემენტს, როგორიცაა Ni, Co, Mn, Fe, Li, Al და Cu, სადაც Ni, Co, Mn, Li არის მნიშვნელოვანი ამოღებული ლითონის ელემენტი.

pH-ის დარეგულირების შემდეგ, შეირჩევა Al-ისა და Fe-ის შერჩევა და გაჟღენთილი ელემენტები, როგორიცაა Ni, Co, Mn და Li შემდგომი დამუშავება ხდება. ხშირად გამოყენებული გადამუშავების მეთოდებია ქიმიური ნალექი, მარილის ანალიზი, იონური გაცვლის მეთოდი, მოპოვების მეთოდი და ელექტროდეპონირების მეთოდი. მძლავრი ლითიუმ-იონური ბატარეების ტექნიკური გზები და ტენდენციები სახლში და მის ფარგლებს გარეთ: სველი პროცესი და მაღალი ტემპერატურის პიროლიზი არის ძირითადი შედარებითი უცხოური ბატარეის აღდგენის კომპანიების გადამუშავების პროცესი, ამჟამად ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენის პროცესი სველია.

ლითიუმის აღდგენის ეკონომიკა, ბატარეის მწარმოებლების თვითმმართველობის დაშლა ან მესამე მხარის დემონტაჟის მოდელი აქტუალურია 2015 წლიდან, ახალი ენერგეტიკული საავტომობილო ინდუსტრიის აფეთქებით და ბატარეის მასალების მიმართულება (მაღალი ნიკელის სამმაგი მასალების მიმართულებით) განვითარება), კობალტის, ნიკელისა და ლითიუმის კარბონატის ფასი იქნება გარკვეული ლითიუმის კარბონატი/ლითიუმის ჰიდროქსიდი. ეს შესაძლებელს ხდის ძველი ლითიუმის იონური ბატარეის ეკონომიის აღდგენას. ჩემს ქვეყანაში კერძო მანქანის საშუალო გარბენი დაახლოებით 16000 კილომეტრია.

კერძო მანქანების გამოყენების პირობებში სუფთა ელექტრო/დამაგნული მანქანების სარგებლობის ვადა დაახლოებით 4-დან 6 წლამდეა; დაკავშირებული ავტობუსი, მანქანების დაქირავება და ა.შ. სხვადასხვა ტიპის დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეის ლითონები განსხვავებულია. ავტორიტეტული ინსტიტუტების თანახმად, სხვადასხვა ტიპის ელექტრომობილებისა და ველოსიპედის ლითიუმის ტევადობის პროპორცია პროგნოზირებულია ჩემი ქვეყნის მომავალი მოტივაციური ლითიუმ-იონური ბატარეების შესახებ.

ვარაუდობენ, რომ 2018 წლისთვის ჩემი ქვეყნის ახალი ჯართის სიმძლავრის ლითიუმ-იონური ბატარეა მიაღწევს 11,8 გვტ/სთ-ს, ხოლო მეტალი, რომელიც შეესაბამება გადამუშავებას: ნიკელი 1,8 მილიონი ტონა, კობალტი, 2003,400 ტონა მანგანუმი, 03,400 ტონა; სავარაუდოდ, 2023 წელს, ახლად დანგრეული სიმძლავრის ლითიუმ-იონური ბატარეა მიაღწევს 101 GWH-ს, ხოლო მეტალი, რომელიც შეესაბამება გადამუშავებას: ნიკელი 119,000 ტონა, კობალტი, 230,000 ტონა, მანგანუმი, 20,000 ტონა ლითიუმი.

ავტორიტეტულ დაწესებულებას ლითონის კობალტის გარდა სხვა მეტალის ფასების სხვა ხარისხით კლება ელიან. ამის მიხედვით, 2018 წელს გადამუშავებადი ლითონის საბაზრო ზომა 1,4 მილიარდ იუანს მიაღწევს.

კობალტი 870 მილიონი იუანი, 26 მილიარდი იუანი; 2023 წლამდე, გადამუშავებადი ლითონის საბაზრო ღირებულებამ შეიძლება მიაღწიოს ნიკელს 8,4 მილიარდ იუანს, კობალტს 7,3 მილიარდ იუანს, მანგანუმის მანგანუმს 850 მილიონ იუანს, 16.

6 მილიარდი იუანი ლითიუმი 14,6 მილიარდი იუანი. სიმძლავრის ლითიუმ-იონური ბატარეის ღირებულების შემოსავლის ეკონომიური შეფასების მოდელის დადგენით, აღდგენის მასალის გამომუშავების შემოსავალი შეიძლება განხორციელდეს შემდეგი მათემატიკური მოდელით: BPRO მიუთითებს ნარჩენი სიმძლავრის ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენის მოგებაზე; CTOTAL წარმოადგენს ნარჩენების ენერგიის ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენებას. ამოღებული მთლიანი შემოსავალი; CDepReciation წარმოადგენს ნარჩენების დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეის მოწყობილობის ამორტიზაციის ღირებულებას; CUSE მიუთითებს ნარჩენების დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენის პროცესის გამოყენების ღირებულებაზე; CTAX ნიშნავს ლითიუმ-იონური ბატარეების გადამუშავების კომპანიის ნარჩენი ენერგიის დაბეგვრას.

ნარჩენების დინამიური ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენისა და ხელახალი რესურსის გამოყენების ღირებულება მნიშვნელოვანია შემდეგი (1) ნედლეულის ხარჯების ჩათვლით; (2) დამხმარე მასალის ღირებულება; (3) საწვავის ენერგიის ღირებულება; (4) აღჭურვილობის მოვლის ღირებულება; (5) გარემოს მართვის ღირებულება; (6) შრომის ღირებულება. მთლიანი მოგების მარჟის, მიზანშეწონილობისა და მდგრადობის სამი ასპექტიდან, ავტორიტეტული ინსტიტუტები თვლიან, რომ ბატარეის მწარმოებლების მოდელი პირდაპირ გადაამუშავებს დახურული მარყუჟის რეჟიმის ფორმირებას და მესამე მხარის პროფესიონალური დემონტაჟის მექანიზმს ბატარეების მწარმოებლებისთვის ნარჩენი ბატარეების შესაძენად, არის ლითიუმის ელექტრო აღდგენის ამჟამინდელი ძირითადი სიმძლავრის მოდელი და უკეთესი ეკონომია ლითიუმის ელექტრო კომპოს შემთხვევაში. დავუშვათ: (1) ლითონის ამჟამინდელი ფასი (215,000 იუანი / ტონა, ნიკელი 777 მილიონი იუანი / ტონა, მანგანუმი 1 მილიონი / ტონა, ლითიუმი 700,000 იუანი / ტონა, ალუმინი 126,000 იუანი / ტონა, რკინა 0.

2 მილიონი / ტონა) და არ გაითვალისწინოთ სხვა აღდგენის სარგებელი; (2) განვიხილოთ სხვადასხვა ტიპის დენის ლითიუმის იონური ბატარეების გამოყენება (70% ლითიუმის რკინის ფოსფატი, 7% ლითიუმის მანგანატი, სამი იუანი 23%) ყოვლისმომცველი აღდგენის ლითიუმის იონური ბატარეა; 3) ნედლეულის მიღმა სხვა დანახარჯების გარდა: მესამე მხარის პროფესიული დაწესებულებები იძენენ ნარჩენ ლითიუმ-იონურ ბატარეებს მცირე საამქროებიდან და იშლება მთლიანი მოგების ზღვარი, რომელიც აღწევს 60%-ს; მოსდევს მრეწველობის ალიანსების გადამუშავებისა და გადამუშავების ფორმა, მთლიანი მოგების ზღვარი 45%. თუმცა, ამ ორი გზით, პირველს (მესამე მხარეს: მცირე სახელოსნოს შეძენა) აქვს უსაფრთხოების და გარემოსდაცვითი პრობლემები, ხოლო ახლანდელმა მცირე სახელოსნომ არ აღიარა ლითიუმ-ელექტრული აღდგენის ინდუსტრიის უზარმაზარი ღირებულება, შესყიდვის ფასი დაბალია, ამიტომ ამ მიდგომას არ გააჩნია უწყვეტი; ეს უკანასკნელი (ინდუსტრიული ალიანსი) ამჟამად ნაკლებად სავარაუდოა, რომ გამოწვეული იყოს შესაბამისი მენეჯმენტის რეგულაციებისა და სამართლებრივი გარემოს ერთიანობით, მაგრამ მომავალი იქნება ერთ-ერთი ტენდენცია. დანარჩენი სამი გზა შესაძლებელია და მდგრადია, მაგრამ ბატარეების მწარმოებლების მოდელის მთლიანი მოგების მარჟა პირდაპირ გადამუშავებდა და ყიდულობდა ნარჩენ ბატარეებს მწარმოებლებს, ამიტომ ავტორიტეტული ინსტიტუტები თვლიან, რომ ეს ორი რეჟიმი წარმოადგენს გადამუშავების მიმდინარე ძირითად რეჟიმს.

სამჯერადი ბატარეის მასალის აღდგენის ღირებულება უფრო მაღალია, ვიდრე სხვა სიმძლავრის ლითიუმ-იონური ბატარეები, როგორიცაა სამგანზომილებიანი ლითიუმ-იონური ბატარეის აღდგენა, ბატარეის მწარმოებელმა გადაამუშავა მოდელი და მესამე მხარის დემონტაჟის მოდელი ბატარეის მწარმოებლის მიერ გამოყენებული ბატარეების გამოყენებისას. ლითიუმ-ელექტრო გადამუშავების ინდუსტრია თანდათან მიაღწევს სტანდარტიზაციას, მასშტაბებს და ინდუსტრიულ ალიანსს მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში. მისი მასშტაბური ეფექტიდან გამომდინარე, მას ექნება მაღალი მთლიანი მოგების ზღვარი. გარდა ამისა, ორიგინალური მწარმოებლის გადამუშავებულ რეჟიმს და მესამე მხარის დემონტაჟის მოდელს ნარჩენი ბატარეების წარმოებისთვის ჯერ კიდევ აქვს ძლიერი ეკონომია.