បច្ចេកវិទ្យាស្តារឡើងវិញនៃកាកសំណល់ថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុង៖ បច្ចេកវិទ្យាកែច្នៃសើមជាចម្បង

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Muuzaji wa Kituo cha Umeme kinachobebeka

បច្ចេកវិជ្ជាសង្គ្រោះថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ទម្រង់សំណល់ បច្ចេកវិទ្យាធនធានថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង គឺជាធាតុផ្សំនៅក្នុងសំណល់ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង យោងតាមរូបវិទ្យា លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី ការបំបែកខ្លួនរៀងៗខ្លួន។ ជាទូទៅដំណើរការងើបឡើងវិញទាំងមូលត្រូវបានបែងចែកជា 4 ផ្នែក៖ (1) ផ្នែកព្យាបាលមុន; (2) ជួសជុលសម្ភារៈអេឡិចត្រូត; (3) ការលេចធ្លាយនៃលោហៈសមាមាត្រ; (4) ការបន្សុតគីមី។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការងើបឡើងវិញនេះបើយោងតាមដំណើរការនៃការស្រង់ចេញផ្សេងគ្នាបច្ចេកវិទ្យានៃការងើបឡើងវិញនៃថ្ម lithium ion អាចត្រូវបានបែងចែកជាបីប្រភេទ: (1) បច្ចេកវិទ្យាការងើបឡើងវិញស្ងួត; (2) បច្ចេកវិទ្យានៃការងើបឡើងវិញសើម; (3) បច្ចេកវិទ្យាស្តារជីវសាស្រ្ត។

ការកែច្នៃស្ងួតមានសារៈសំខាន់រួមមានការបំបែកមេកានិច និងដំណោះស្រាយកម្ដៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (ឬលោហធាតុសីតុណ្ហភាពខ្ពស់)។ ដំណើរការកែឆ្នៃស្ងួតមានរយៈពេលខ្លី ហើយការកែច្នៃឡើងវិញដែលមានគោលដៅច្រើនជាងនេះមិនរឹងមាំទេ។ វាគឺជាដំណាក់កាលបឋមនៃការសម្រេចបាននូវការងើបឡើងវិញនៃការបំបែកលោហៈ។

វាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការយោងទៅលើវិធីសាស្រ្តនៃការងើបឡើងវិញនៃសម្ភារៈ ឬសមាមាត្រនៃសម្ភារៈ ឬឯកសិទ្ធិនៃសម្ភារៈ ដែលសំខាន់គឺថាថ្មត្រូវបានកំទេចដោយវិធីសាស្ត្រតម្រៀបរាងកាយ និងដំណោះស្រាយកំដៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឬការបែងចែកសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដើម្បីយកសារធាតុសរីរាង្គចេញសម្រាប់កែច្នៃធាតុបន្ថែមទៀត។ បច្ចេកវិទ្យាកែច្នៃសើមមានភាពស្មុគស្មាញជាង ប៉ុន្តែអត្រានៃការងើបឡើងវិញនៃលោហៈតម្លៃនីមួយៗគឺខ្ពស់ ហើយបច្ចុប្បន្នវាមានសារៈសំខាន់ណាស់ក្នុងការព្យាបាលសំណល់ថ្មនីកែល និងថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុង។ បច្ចេកទេសនៃការងើបឡើងវិញសើមគឺ metastasis ហើយផ្ទេរអ៊ីយ៉ុងដែកពីវត្ថុធាតុអេឡិចត្រូតទៅឧបករណ៍ផ្ទុក leaching ហើយបន្ទាប់មកដោយការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង ទឹកភ្លៀង ការស្រូបយក។ល។

ការស្រង់ចេញនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ បច្ចេកវិទ្យាសង្គ្រោះជីវសាស្រ្តមានតម្លៃទាប ការបំពុលតិចតួច អាចប្រើឡើងវិញបាន និងជាទិសដៅដ៏ល្អនៃបច្ចេកវិជ្ជាសង្គ្រោះថ្ម lithium-ion នាពេលអនាគត។ បច្ចេកទេសសង្គ្រោះជីវសាស្រ្តមានសារៈសំខាន់ក្នុងការប្រើការលាងមីក្រូជីវ បំប្លែងសមាសធាតុមានប្រយោជន៍នៃប្រព័ន្ធទៅជាសមាសធាតុរលាយ និងជ្រើសរើសរលាយ ដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយដែលមានលោហៈធាតុមានប្រសិទ្ធភាព ដឹងពីសមាសធាតុគោលដៅ និងសមាសធាតុមិនបរិសុទ្ធ ហើយទីបំផុតការស្ដារឡើងវិញនូវលោហៈលីចូម។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ ការស្រាវជ្រាវលើបច្ចេកវិជ្ជាសង្គ្រោះជីវសាស្រ្តទើបតែចាប់ផ្តើម ហើយបន្ទាប់មកដោះស្រាយបណ្តើរៗនូវការដាំដុះនៃពូជដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ បញ្ហាតាមកាលកំណត់ និងបញ្ហាគ្រប់គ្រងទាក់ទងនឹងលក្ខខណ្ឌនៃការលេចធ្លាយ។ ពីលំដាប់នៃដំណើរការងើបឡើងវិញ ជំហានដំបូង: ដំណើរការ pretreatment គោលបំណងរបស់វាគឺដំបូងដើម្បីបំបែកផ្នែកតម្លៃនៃថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងចាស់ ជ្រើសរើសយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ពង្រឹងសម្ភារៈអេឡិចត្រូត។ល។ ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការកែច្នៃឡើងវិញជាបន្តបន្ទាប់។

ដំណើរការព្យាបាលជាទូទៅរួមបញ្ចូលគ្នានូវការកិន ការកិន ការពិនិត្យ និងការបំបែករាងកាយ។ វិធីសាស្ត្រព្យាបាលមុនសំខាន់ៗរួមមានៈ (១) សាកមុន; (2) ការបំបែកមេកានិច; (3) ការព្យាបាលកំដៅ; (4) ដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំង; (5) ការរំលាយសារធាតុរំលាយ; (៦) ការផ្តាច់ដោយដៃ។ល។ ជំហានទី 2: ការបំបែកសម្ភារៈ។

ដំណាក់កាល pretreatment ត្រូវបានពង្រឹងដើម្បីទទួលបានសម្ភារៈអេឡិចត្រូតចម្រុះនៃអេឡិចត្រូតវិជ្ជមាន និងអេឡិចត្រូតអវិជ្ជមាន ដើម្បីបំបែកការងើបឡើងវិញនៃសហ, Li, ល, ជ្រើសយកសម្ភារៈអេឡិចត្រូតចម្រុះ។ ដំណើរការនៃការបំបែកសម្ភារៈក៏អាចបែងចែកទៅជាបច្ចេកវិជ្ជាចាត់ថ្នាក់នៃការងើបឡើងវិញស្ងួត ការងើបឡើងវិញសើម និងការងើបឡើងវិញជីវសាស្រ្ត៖ (1) ការលេចចេញអាស៊ីតអសរីរាង្គ។ (2) ការលេចធ្លាយជីវមាត្រ; (3) ការលេចធ្លាយសារធាតុគីមី។

ជំហានទី 3: ការបន្សុតគីមី។ វត្ថុរបស់វាគឺដើម្បីបំបែក និងបន្សុទ្ធលោហធាតុដែលមានតម្លៃបន្ថែមខ្ពស់ផ្សេងៗនៅក្នុងដំណោះស្រាយដែលទទួលបានដោយដំណើរការ leaching ។ សូលុយស្យុង leaching មានធាតុជាច្រើនដូចជា Ni, Co, Mn, Fe, Li, Al និង Cu, ម្ល៉ោះ Ni, Co, Mn, Li គឺជាធាតុលោហៈដ៏សំខាន់ដែលបានរកឃើញឡើងវិញ។

បន្ទាប់ពីកែតម្រូវ pH ការជ្រើសរើស Al និង Fe ត្រូវបានជ្រើសរើស ហើយធាតុដូចជា Ni, Co, Mn, និង Li នៅក្នុង leach ត្រូវបានដំណើរការបន្ថែមទៀត។ វិធីសាស្រ្តកែឆ្នៃដែលប្រើជាទូទៅមានទឹកភ្លៀងគីមី ការវិភាគអំបិល វិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង វិធីសាស្ត្រស្រង់ចេញ និងវិធីសាស្ត្រ electrodeposition ។ ផ្លូវបច្ចេកទេស និងនិន្នាការនៃអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងដ៏មានអានុភាព ទាំងក្នុង និងក្រៅប្រទេស៖ ដំណើរការសើម និងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ pyrolysis គឺជាការប្រៀបធៀបក្រុមហ៊ុនសង្គ្រោះថ្មចម្បងបរទេសដែលដំណើរការកែច្នៃឡើងវិញអាចត្រូវបានរកឃើញ បច្ចុប្បន្នដំណើរការស្តារថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងសំខាន់ៗគឺសើម ដំណើរការ និងឃ្លាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាចម្បង ហើយមួយផ្នែកធំត្រូវបានវិនិយោគក្នុងដំណាក់កាលផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម។

សេដ្ឋកិច្ចនៃការងើបឡើងវិញនៃលីចូម ក្រុមហ៊ុនផលិតថ្មដែលរុះរើដោយខ្លួនឯង ឬគំរូរុះរើរបស់ភាគីទីបី គឺជាចរន្តចម្បងចាប់តាំងពីឆ្នាំ 2015 ជាមួយនឹងការផ្ទុះឡើងនៃឧស្សាហកម្មរថយន្តថាមពលថ្មី និងទិសដៅនៃសម្ភារៈថ្ម (ឆ្ពោះទៅរកទិសដៅនៃវត្ថុធាតុនីកែលខ្ពស់ ternary Development) តម្លៃនៃ cobalt នីកែល និង lithium carbonate / lithium a hydroxide នឹង bee amplitide ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីស្តារសេដ្ឋកិច្ចនៃថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងចាស់ដែលខ្ជះខ្ជាយ។ ចម្ងាយជាមធ្យមនៃរថយន្តឯកជននៅក្នុងប្រទេសរបស់ខ្ញុំគឺប្រហែល 16,000 គីឡូម៉ែត្រ។

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការប្រើប្រាស់រថយន្តឯកជន, ជីវិតមានប្រយោជន៍នៃរថយន្តអគ្គិសនីសុទ្ធ / ដោតគឺប្រហែល 4 ទៅ 6 ឆ្នាំ; ឡានក្រុងដែលពាក់ព័ន្ធ ឡានជួល។ល។ ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃលោហៈថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងថាមវន្តគឺខុសគ្នា។ យោងតាមស្ថាប័នដែលមានការអនុញ្ញាត សមាមាត្រនៃប្រភេទផ្សេងៗនៃយានជំនិះអគ្គិសនី និងសមត្ថភាពជិះកង់ លីចូម ត្រូវបានព្យាករណ៍អំពីអាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុងដែលជំរុញទឹកចិត្តនាពេលអនាគតរបស់ប្រទេសខ្ញុំ។

វាត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណថានៅឆ្នាំ 2018 ថាមពលថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងថ្មីរបស់ប្រទេសរបស់ខ្ញុំដែលបន្សល់ទុកនឹងឡើងដល់ 11.8GWH ហើយលោហៈដែលត្រូវនឹងអាចកែច្នៃឡើងវិញបានគឺ៖ នីកែល 1.8 លានតោន cobalt ឆ្នាំ 2003.400 តោនម៉ង់ហ្គាណែស 03.400 តោន។ តាមការប៉ាន់ប្រមាណដល់ឆ្នាំ 2023 ក្នុងឆ្នាំនេះ ថាមពលថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងដែលទើបនឹងបោះចោលនឹងឡើងដល់ 101GWH ហើយលោហៈដែលត្រូវនឹងអាចកែច្នៃឡើងវិញបានគឺ៖ នីកែល 119,000 តោន cobalt 230,000 តោន ម៉ង់ហ្គាណែស 20,000 តោននៃលីចូម។

ស្ថាប័នដែលមានសិទ្ធិអំណាចត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងមានកម្រិតខុសគ្នានៃការធ្លាក់ចុះនៃតម្លៃលោហៈផ្សេងទៀត បន្ថែមពីលើ cobalt ដែក។ យោងតាមនេះនៅឆ្នាំ 2018 ទំហំទីផ្សារនៃលោហៈដែលអាចកែច្នៃឡើងវិញបាននឹងឈានដល់ 1.4 ពាន់លានយន់។

Cobalt 870 លានយន់ 26 ពាន់លានយន់; ដល់ឆ្នាំ 2023 តម្លៃទីផ្សារនៃលោហៈដែលអាចកែច្នៃឡើងវិញអាចឈានដល់នីកែល 8.4 ពាន់លានយន់ cobalt 7.3 ពាន់លានយន់ ម៉ង់ហ្គាណែស ម៉ង់ហ្គាណែស 850 លានយន់ 16.

លីចូម ៦ ពាន់លានយន់ ១៤,៦ ពាន់លានយន់។ ដោយបង្កើតគំរូវាយតម្លៃសេដ្ឋកិច្ចសម្រាប់ចំណូលនៃថ្លៃដើមថាមពលថ្ម លីចូម អ៊ីយ៉ុង ប្រាក់ចំណូលនៃទិន្នផលសម្ភារៈសង្គ្រោះអាចត្រូវបានអនុវត្តដោយគំរូគណិតវិទ្យាខាងក្រោម៖ BPRO បង្ហាញពីប្រាក់ចំណេញនៃការងើបឡើងវិញនៃថាមពលសំណល់ថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុង; CTOTAL តំណាងឱ្យការប្រើប្រាស់ថាមពលសំណល់អាគុយលីចូម-អ៊ីយ៉ុង ប្រាក់ចំណូលសរុបនៃការប្រមូលមកវិញ; CDepReciation តំណាងឱ្យតម្លៃរំលោះនៃឧបករណ៍ថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងថាមវន្តកាកសំណល់។ CUSE បង្ហាញពីការចំណាយនៃការប្រើប្រាស់កាកសំណល់ថាមវន្តនៃដំណើរការស្តារថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង។ CTAX មានន័យថាការយកពន្ធរបស់ក្រុមហ៊ុនកែច្នៃថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុងថាមពលសំណល់។

ថ្លៃដើមនៃការប្រើប្រាស់សំណល់ថាមវន្តនៃថ្មលីចូម-អ៊ីយ៉ុង និងធនធានឡើងវិញមានសារៈសំខាន់ក្នុងការរួមបញ្ចូល (1) ថ្លៃដើមវត្ថុធាតុដើម។ (2) តម្លៃសម្ភារៈជំនួយ; (3) តម្លៃថាមពលប្រេងឥន្ធនៈ; (4) តម្លៃថែទាំឧបករណ៍; (5) ការចំណាយលើការគ្រប់គ្រងបរិស្ថាន; (៦) តម្លៃពលកម្ម។ ពីទិដ្ឋភាពទាំងបីនៃប្រាក់ចំណេញដុល លទ្ធភាព និងនិរន្តរភាព ស្ថាប័នមានសិទ្ធិអំណាចជឿថា គំរូនៃក្រុមហ៊ុនផលិតអាគុយដោយផ្ទាល់ បង្កើតរបៀបរង្វិលជុំបិទ និងយន្តការរុះរើប្រកបដោយវិជ្ជាជីវៈរបស់ភាគីទីបី ដើម្បីទិញអាគុយសំណល់ទៅឱ្យក្រុមហ៊ុនផលិតថ្ម គឺជាគំរូនៃការស្តារឡើងវិញនូវថាមពលអគ្គិសនីលីចូមនាពេលបច្ចុប្បន្ន ហើយជាមួយនឹងសេដ្ឋកិច្ចកាន់តែប្រសើរឡើងនៅក្នុងករណីនៃការងើបឡើងវិញនៃសមាសធាតុអគ្គិសនីលីចូម។ ឧបមាថា: (1) តម្លៃលោហៈបច្ចុប្បន្ន (215,000 យន់ / តោន, នីកែល 777 លានយន់ / តោន, ម៉ង់ហ្គាណែស 1 លាន / តោន, លីចូម 700,000 យន់ / តោន, អាលុយមីញ៉ូម 126,000 យន់ / តោន, ជាតិដែក 0 ។

2 លាន / តោន) និងមិនគិតពីអត្ថប្រយោជន៍នៃការងើបឡើងវិញផ្សេងទៀត; (2) ពិចារណាលើការប្រើប្រាស់ប្រភេទផ្សេងៗនៃថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងថាមពល (70% លីចូមដែកផូស្វាត, 7% លីចូមម៉ង់ហ្គាណែត, បីយន់ 23%) ថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងការងើបឡើងវិញដ៏ទូលំទូលាយ; 3) លើកលែងតែការចំណាយផ្សេងទៀតនៅខាងក្រៅវត្ថុធាតុដើម៖ ស្ថាប័នវិជ្ជាជីវៈភាគីទីបីទទួលបានអាគុយលីចូម - អ៊ីយ៉ុងសំណល់ពីសិក្ខាសាលាតូចៗនិងប្រាក់ចំណេញសរុបដែលបានបំបែកដោយឈានដល់ 60% ។ តាមពីក្រោយដោយទម្រង់នៃការកែច្នៃឡើងវិញ និងដំណើរការនៃសម្ព័ន្ធភាពឧស្សាហកម្ម ប្រាក់ចំណេញសរុប 45% ។ ទោះជាយ៉ាងណា, នៅក្នុងវិធីទាំងពីរនេះ, អតីត (ភាគីទីបី: ការទិញសិក្ខាសាលាតូច) មានបញ្ហាសុវត្ថិភាពនិងបរិស្ថាន, និងសិក្ខាសាលាខ្នាតតូចនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះមិនបានទទួលស្គាល់តម្លៃដ៏ធំនៃឧស្សាហកម្មងើបឡើងវិញ lithium-អគ្គិសនី, តម្លៃទិញគឺទាប, ដូច្នេះវិធីសាស្រ្តនេះមិនមានជាបន្ត; ក្រោយមកទៀត (សម្ព័ន្ធឧស្សាហកម្ម) បច្ចុប្បន្នទំនងជាមិនសូវកើតឡើងដោយសារការរួបរួមនៃបទប្បញ្ញត្តិគ្រប់គ្រងពាក់ព័ន្ធ និងបរិយាកាសផ្លូវច្បាប់ ប៉ុន្តែអនាគតនឹងក្លាយជានិន្នាការមួយ។ មធ្យោបាយបីផ្សេងទៀតគឺអាចធ្វើទៅបាន និងប្រកបដោយនិរន្តរភាព ប៉ុន្តែគំរូប្រាក់ចំណេញដុលរបស់ក្រុមហ៊ុនផលិតថ្មដែលបានកែច្នៃ និងទិញអាគុយសំណល់ដោយផ្ទាល់ទៅកាន់អ្នកផលិត ដូច្នេះស្ថាប័នមានសិទ្ធិអំណាចជឿថារបៀបទាំងពីរនេះនឹងបង្កើតបានជារបៀបកែច្នៃឡើងវិញនាពេលបច្ចុប្បន្ន។

តម្លៃនៃការងើបឡើងវិញនៃសម្ភារៈថ្ម ternary គឺខ្ពស់ជាងអាគុយលីចូមអ៊ីយ៉ុងថាមពលផ្សេងទៀត ដូចជាការស្ដារឡើងវិញនូវថ្មលីចូមអ៊ីយ៉ុងបីវិមាត្រ ក្រុមហ៊ុនផលិតថ្មបានកែច្នៃគំរូ និងគំរូរុះរើភាគីទីបី ដល់ក្រុមហ៊ុនផលិតអាគុយ ការប្រើប្រាស់ថ្មដែលប្រើរួច គុណភាពនៃការវិនិយោគតម្លៃ (2016) ផលចំណេញសរុបនៃថាមពលអគ្គិសនីឈានដល់ 48% និង 55% ។ ឧស្សាហកម្មកែច្នៃឡើងវិញនឹងសម្រេចបាននូវស្តង់ដារ ខ្នាត និងសម្ព័ន្ធភាពឧស្សាហកម្មជាបណ្តើរៗក្នុងរយៈពេលប្រាំឆ្នាំខាងមុខ។ ដោយសារឥទ្ធិពលខ្នាតរបស់វា វានឹងមានផលចំណេញសរុបខ្ពស់។ លើសពីនេះ អ្នកផលិតដើមបានកែច្នៃរបៀបកែច្នៃ និងគំរូរុះរើភាគីទីបី ដើម្បីផលិតថ្មសំណល់នៅតែមានសេដ្ឋកិច្ចរឹងមាំ។