Қалдық литий-иондық батареяларды жандандыру технологиясы: ылғалды қайта өңдеу технологиясы негізінен

著者：Iflowpower – Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

Литий-ионды батареяларды қалпына келтіру технологиясы профилі қалдық литий-ионды батарея ресурстарының технологиясы тиісті физикасына, химиялық қасиеттеріне, бөлінуіне сәйкес қалдық литий-ионды батареялардағы ингредиенттер болып табылады. Жалпы алғанда, барлық қалпына келтіру процесі 4 бөлікке бөлінеді: (1) Алдын ала өңдеу бөлігі; (2) электрод материалын жөндеу; (3) металды сілтісіздендіру; (4) химиялық тазарту. Қалпына келтіру процесі кезінде әртүрлі экстракция процесіне сәйкес литий-иондық батареяларды қалпына келтіру технологиясын үш санатқа бөлуге болады: (1) құрғақ қалпына келтіру технологиясы; (2) ылғалды қалпына келтіру технологиясы; (3) Биологиялық қалпына келтіру технологиясы.

Құрғақ қайта өңдеу Маңыздысы механикалық бөлуді және жоғары температуралық термиялық ерітіндіні (немесе жоғары температуралы металлургия) қамтиды. Құрғақ қайта өңдеу процесі қысқа, ал мақсатты қайта өңдеу күшті емес. Бұл металды бөлуді қалпына келтіруге қол жеткізудің алдын ала кезеңі.

Материалды қалпына келтіру әдісіне немесе материалдың арақатынасына немесе материалдың артықшылығына сілтеме жасау маңызды, бұл маңызды батарея физикалық сұрыптау әдісімен және жоғары температуралық жылу ерітіндісі арқылы ұсақталады немесе Элементті одан әрі қайта өңдеу үшін органикалық заттарды жою үшін жоғары температурада бөлу. Ылғалды қайта өңдеу технологиясы күрделірек, бірақ әрбір баға металының қалпына келу жылдамдығы жоғары және қазіргі уақытта никельді аккумулятор мен литий-ионды аккумулятордың қалдықтарын өңдеу маңызды. Ылғалды қалпына келтіру әдістері метастаз болып табылады және металл иондарын электродтық материалдардан сілтілеу ортасына, содан кейін ион алмасу, тұндыру, адсорбция және т.б.

Ерітіндідегі экстракция. Биологиялық қалпына келтіру технологиясының құны төмен, ластануы аз, қайта пайдалануға болады және болашақ литий-ионды батареяларды қалпына келтіру технологиясының тамаша бағыты болып табылады. Биологиялық қалпына келтіру әдістері микробты шаймалауды қолдану, жүйенің пайдалы компоненттерін еритін қосылыстарға айналдыру және іріктеп еріту, тиімді металдан тұратын ерітінді алу, мақсатты компонентті және қоспа компоненттерін жүзеге асыру және соңында литий металын қалпына келтіру үшін маңызды.

Қазіргі уақытта биологиялық қалпына келтіру технологиясы бойынша зерттеулер енді ғана басталды, содан кейін бірте-бірте жоғары өнімді штаммдарды өсіру, кезеңді мәселелер және шаймалау жағдайларына байланысты бақылау мәселелері шешілуде. Қалпына келтіру процесінің тәртібінен бастап, бірінші қадам: алдын ала өңдеу процесі, оның мақсаты бастапқыда ескі литий-ионды батареяның баға бөлігін бөлу, электрод материалын тиімді таңдамалы түрде байыту және т.б., кейінгі қайта өңдеуді жеңілдету Процесс жақсы жүріп жатыр.

Алдын ала өңдеу процесі әдетте ұсақтау, ұнтақтау, сүзгілеу және физикалық бөлуді біріктіреді. Маңызды алдын ала өңдеу әдістеріне мыналар жатады: (1) алдын ала зарядтау; (2) механикалық бөлу; (3) термиялық өңдеу; (4) сілті ерітіндісі; (5) еріткіштің еруі; (6) қолмен бөлшектеу және т.б. 2-қадам: Материалды бөлу.

Алдын ала өңдеу фазасы оң электрод пен теріс электродтың аралас электрод материалын алу үшін байытылады, Co, Li және т.б. бірге қалпына келтіруді бөлу үшін аралас электрод материалын таңдап алу. Материалды бөлу процесін құрғақ қалпына келтіру, ылғалды қалпына келтіру және биологиялық қалпына келтірудің жіктелу технологиясына да бөлуге болады: (1) бейорганикалық қышқылды шаймалау; (2) биометриялық шаймалау; (3) Механикалық химиялық шаймалау.

3-қадам: Химиялық тазарту. Оның мақсаты – сілтісіздендіру процесінде алынған ерітіндідегі қосылған құны жоғары әртүрлі металдарды бөлу және тазарту. Шаймалау ерітіндісінде Ni, Co, Mn, Fe, Li, Al және Cu сияқты бірнеше элементтер бар, онда Ni, Co, Mn, Li маңызды металл элементі болып табылады.

рН реттегеннен кейін Al және Fe таңдауы таңдалады және сілтідегі Ni, Co, Mn және Li сияқты элементтер одан әрі өңделеді. Жиі қолданылатын қайта өңдеу әдістеріне химиялық тұндыру, тұзды талдау, ион алмасу әдісі, экстракция әдісі және электротұндыру әдісі жатады. Үйде және шетелде қуатты литий-ионды батареялардың техникалық бағыттары мен тенденциялары: Ылғалды процесс және жоғары температуралы пиролиз негізгі салыстырмалы шетелдік негізгі аккумуляторды қалпына келтіру компаниялары болып табылады, қазіргі уақытта литий-ионды батареяны қалпына келтірудің негізгі процесі ылғалды.

Литийді қалпына келтіру экономикасы, аккумулятор өндірушілерінің өзін-өзі бөлшектеу немесе үшінші тараптың бөлшектеу моделі 2015 жылдан бері негізгі ағым болып табылады, жаңа энергетикалық автомобиль өнеркәсібінің басталуымен және аккумуляторлық материалдардың бағыты (жоғары никельді үштік материалдардың бағытына қарай) Даму), кобальт, никель және литий гидроксиді / литий карбонаты белгілі болады. амплитудасы. Бұл ескі литий-ионды батареяның үнемділігін қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Менің елімде жеке автокөліктің орташа жүгірісі шамамен 16 000 шақырымды құрайды.

Жеке автокөліктерді пайдалану жағдайында таза электрлік/қосылатын автомобильдердің пайдалану мерзімі шамамен 4-6 жыл; байланысты автобустар, автокөліктерді жалға алу және т.б. Динамикалық литий-ионды аккумулятор металдарының әртүрлі түрлері әртүрлі. Беделді мекемелердің мәліметтері бойынша, елімнің болашақ мотивациялық литий-иондық аккумуляторлары туралы әртүрлі электр көліктері мен велосипедтің литий сыйымдылығының үлесі болжанады.

2018 жылға қарай менің елімнің жаңа сынған қуаты литий-ионды аккумулятор 11,8 ГВт/сағ жетеді, ал қайта өңдеуге жарамды металл: никель 1,8 миллион тонна, кобальт, 2003,400 тонна марганец, 03,400 тонна; 2023 жылға дейін есептелген жылы жаңадан шығарылған қуатты литий-ионды аккумулятор 101 ГВт/сағ жетеді, ал қайта өңдеуге жарамды металл: никель 119 000 тонна, кобальт 230 000 тонна, марганец, 20 000 тонна литий.

Беделді мекемеде металл кобальттан басқа басқа металл бағасының құлдырау дәрежесі басқаша болады деп күтілуде. Осыған сәйкес, 2018 жылы қайта өңделетін металл нарығының көлемі 1,4 миллиард юаньға жетеді.

Кобальт 870 миллион юань, 26 миллиард юань; 2023 жылға дейін қайта өңделетін металдың нарықтық құны никель 8,4 миллиард юань, кобальт 7,3 миллиард юань, марганец марганец 850 миллион юань, 16 жетуі мүмкін.

6 миллиард юань литий 14,6 миллиард юань. Қуатты литий-ионды аккумулятордың құнының кірісіне үнемді бағалау моделін орнату арқылы қалпына келтіру материалының кірісін келесі математикалық модель арқылы жүзеге асыруға болады: BPRO литий-ионды батареяның қалдық қуатын қалпына келтірудің пайдасын көрсетеді; CTOTAL литий-иондық батареялардың қалдық қуатын пайдалануды білдіреді Қалпына келтірілгендердің жалпы кірісі; CDepReciation динамикалық литий-ионды аккумуляторлық жабдықтың қалдық амортизациялық құнын білдіреді; CUSE динамикалық литий-ионды аккумуляторды қалпына келтіру процесінің қалдықтарын пайдалану құнын көрсетеді; CTAX қалдық қуатын литий-иондық батареяларды қайта өңдейтін компанияға салық салуды білдіреді.

Қалдықтардың динамикалық литий-ионды батареяларды қалпына келтіру және қайта ресурсты пайдалану құны келесі (1) шикізат шығындарын қамту үшін маңызды; (2) қосалқы материалдың құны; (3) отын қуатының құны; (4) жабдықты ұстау құны; (5) Қоршаған ортаны өңдеу құны; (6) еңбек құны. Жалпы пайда маржасының, орындылығының және тұрақтылығының үш аспектілерінен беделді институттар аккумулятор өндірушілерінің моделі жабық цикл режимін қалыптастыруды және қалдық батареяларды сатып алу үшін үшінші тараптың кәсіби бөлшектеу механизмін аккумулятор өндірушілеріне тікелей қайта өңдейді деп санайды. Айталық: (1) Қазіргі металл бағасы (215 000 юань/тонна, никель 777 млн ​​юань/тонна, марганец 1 млн/тонна, литий 700 000 юань/тонна, алюминий 126 000 юань/тонна, темір 0).

2 млн / тонна) және басқа қалпына келтірудің пайдасын қарастырмайды; (2) Қуатты литий-ионды аккумуляторлардың әртүрлі түрлерін пайдалануды қарастырыңыз (70% литий темір фосфаты, 7% литий манганаты, үш юань 23%) Кешенді қалпына келтіру литий-ионды батарея; 3) Шикізаттан тыс басқа да шығындарды қоспағанда: бөгде кәсіпқой мекемелер литий-ионды аккумуляторлардың қалдықтарын шағын цехтардан және ыдыраған жалпы пайда маржасын 60%-ға дейін сатып алады; одан кейін салалық альянстарды қайта өңдеу және өңдеу нысаны, жалпы пайда маржасы 45%. Дегенмен, осы екі жолмен бұрынғы (үшінші тарап: шағын цехты сатып алу) қауіпсіздік пен экологиялық проблемаларға ие және қазіргі шағын цех литий-электрлік қалпына келтіру өнеркәсібінің үлкен құндылығын мойындаған жоқ, сатып алу бағасы төмен, сондықтан бұл тәсіл Үздіксіз; соңғысы (салалық альянс) қазіргі уақытта тиісті басқару ережелері мен құқықтық орталардың бірлігіне байланысты болуы ықтималдығы аз, бірақ болашақ тенденциялардың бірі болады. Қалған үш әдіс мүмкін және тұрақты, бірақ аккумулятор өндірушілерінің жалпы пайда маржасы өндірушілерге қалдық батареяларды тікелей қайта өңдеп, сатып алды, сондықтан беделді институттар осы екі режим ағымдағы қайта өңдеудің негізгі режимін құрайды деп санайды.

Үш өлшемді батарея материалының қалпына келтіру құны басқа қуатты литий-иондық батареяларға қарағанда жоғары, мысалы, үш өлшемді литий-иондық аккумуляторды қалпына келтіру, аккумулятор өндірушісі модельді қайта өңдеді және үшінші тараптың бөлшектеу моделін аккумулятор өндірушісі пайдаланылған батареяларды пайдалануы үшін Сапа инвестициясының құны (2016 ж.) Жалпы пайда маржасы сәйкесінше 55% және электр қуатына жетті, және қайта өңдеу өнеркәсібі келесі бес жылда бірте-бірте стандарттау, ауқымды және салалық альянсқа қол жеткізеді. Оның ауқымды әсерінің арқасында ол жоғары жалпы пайда маржасына ие болады. Сонымен қатар, бастапқы өндірушінің қайта өңделген режимі және қалдық батареяларды шығару үшін үшінші тараптың бөлшектеу үлгісі әлі де күшті үнемдеуге ие.