फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूमा धातु पुन: प्राप्तिको अनुसन्धान र प्रगति

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Mea Hoolako Uku Uku

२१ औं शताब्दीमा सामना गरिरहेका दुई प्रमुख समस्याहरू ऊर्जा र वातावरण हुन्, नयाँ ऊर्जा विकास र स्रोतहरूको विकास मानव दिगो विकासको आधार र दिशा हो। हालैका वर्षहरूमा, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू हल्का गुणस्तर, सानो मात्रा, स्व-डिस्चार्ज, कुनै मेमोरी प्रभाव, फराकिलो सञ्चालन तापमान दायरा, छिटो चार्ज र डिस्चार्ज, लामो सेवा जीवन, वातावरणीय संरक्षण र अन्य फाइदाहरूका कारण व्यापक रूपमा प्रयोग भएका छन्। सबैभन्दा पहिलेको व्हिटिंगहमले १९९० मा Li-TIS प्रणाली प्रयोग गरेर पहिलो लिथियम-आयन ब्याट्री बनायो, यो १९९० देखि ४० वर्ष भन्दा बढी समयदेखि विकसित भइसकेको छ, ठूलो प्रगति गरेको छ।

तथ्याङ्क अनुसार, जुन २०१७ मा मेरो देशमा लिथियम-आयन ब्याट्रीको कुल मात्रा ८.९९ अर्ब थियो, जसको संचयी वृद्धि दर ३४.६% थियो।

अन्तर्राष्ट्रिय, एयरोस्पेस पावर क्षेत्रमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू इन्जिनियरिङ अनुप्रयोग चरणमा प्रवेश गरेका छन्, र विश्वका केही कम्पनीहरू र सैन्य विभागहरूले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि अन्तरिक्षमा विकास गरेका छन्, जस्तै संयुक्त राज्य अमेरिका, राष्ट्रिय वैमानिकी र अन्तरिक्ष प्रशासन (NASA), EAGLE-Picher ब्याट्री कम्पनी, फ्रान्स SAFT, जापानको JAXA, आदि। लिथियम आयन ब्याट्रीको व्यापक प्रयोगसँगै, ब्याट्रीहरूको फोहोरको मात्रा बढ्दै गएको छ। २०२० अघि र पछि, मेरो देशको एक मात्र शुद्ध विद्युतीय (प्लग-इन सहित) यात्रुवाहक कार र हाइब्रिड यात्रुवाहक सवारी साधनको पावर लिथियम ब्याट्री १२-७७ मिलियन टन हुने अपेक्षा गरिएको छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीलाई हरियो ब्याट्री भनिए पनि, यसमा Hg, PB जस्ता हानिकारक तत्व हुँदैनन्, तर यसको सकारात्मक पदार्थ, इलेक्ट्रोलाइट घोल आदि हुन्छ, जसले वातावरणमा ठूलो प्रदूषण निम्त्याउँछ, र स्रोतसाधनको बर्बादी पनि गर्छ। त्यसकारण, स्वदेश र विदेशमा फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको रिकभरी उपचारको प्रक्रिया स्थितिको समीक्षा गर्नुहोस्, र फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी प्रक्रियाको विकास दिशालाई संक्षेपमा प्रस्तुत गर्नुहोस्, यसको महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक महत्त्व छ।

लिथियम-आयन ब्याट्रीको एउटा महत्त्वपूर्ण भागमा आवास, इलेक्ट्रोलाइट, एनोड सामग्री, क्याथोड सामग्री, टाँस्ने पदार्थ, तामाको पन्नी, र आल्मुनियम पन्नी, र यस्तै अन्य चीजहरू समावेश छन्। ती मध्ये, CO, Li, Ni द्रव्यमान अंश ५% देखि १५%, २% देखि ७%, ०.५% देखि २%, साथै Al, Cu, Fe जस्ता धातु तत्वहरू र महत्त्वपूर्ण घटकहरूको मूल्य, एनोड छ। सामग्री र क्याथोड सामग्रीहरू लगभग ३३% र १०% छन्, र इलेक्ट्रोलाइट र डायाफ्राम क्रमशः १२% र ३०% छन्।

फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूमा बरामद गरिएका महत्त्वपूर्ण धातुहरू Co र Li हुन्, एनोड सामग्रीमा महत्त्वपूर्ण केन्द्रित कोबाल्ट लिथियम फिल्म। विशेष गरी मेरो देशको कोबाल्ट स्रोतहरू अपेक्षाकृत कमजोर छन्, विकास र उपयोग गाह्रो छ, र लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूमा कोबाल्टको द्रव्यमान अंश लगभग १५% हो, जुन सँगसँगै आउने कोबाल्ट खानीहरूको ८५० गुणा हो। हाल, LiCoO2 को प्रयोग सकारात्मक पदार्थको लिथियम आयन ब्याट्री हो, जसमा लिथियम कोबाल्ट अर्गान्ट, लिथियम हेक्साफ्लोरोफोस्फेट, जैविक कार्बोनेट, कार्बन पदार्थ, तामा, आल्मुनियम, आदि हुन्छन्।

, महत्त्वपूर्ण धातु सामग्री तालिका १ मा देखाइएको छ। फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू प्रशोधन गर्न भिजेको प्रक्रियाको प्रयोग हाल धेरै भन्दा धेरै प्रक्रियाहरूको अध्ययन भइरहेको छ, र प्रक्रिया प्रवाह चित्र १ मा देखाइएको छ। महत्त्वपूर्ण अनुभव ३ चरणहरू: १) पुनःप्राप्त रिलीफ लिथियम आयन ब्याट्रीलाई पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज हुनको लागि थिच्नुहोस्, साधारण विभाजन, आदि।

पूर्व-उपचार पछि प्राप्त इलेक्ट्रोड सामग्री घुलनशील हुन्छ, जसले गर्दा विभिन्न धातुहरू र यसका यौगिकहरू आयनको रूपमा लिचिंग तरलमा जान्छन्; ३) लिचिंग घोलमा बहुमूल्य धातुको पृथकीकरण र पुन: प्राप्ति, यो चरण लिथियम आयन ब्याट्री उपचार प्रक्रियाहरू बर्बाद गर्ने कुञ्जी हो। यो धेरै वर्षदेखि अनुसन्धानकर्ताहरूको ध्यान र कठिनाइहरू पनि हो। हाल, विलायक निकासी, अवक्षेपण, इलेक्ट्रोलिसिस, आयन विनिमय विधि, नुनिलोपन र एटियोलोजीको साथ छुट्याउने र पुन: प्राप्ति गर्ने विधि महत्त्वपूर्ण छ। 1.

१, बाँकी रहेको बिजुलीको पूर्व-विद्युतीय फोहोर, आयन ब्याट्रीको अवशिष्ट भाग, प्रशोधन गर्नु अघि राम्ररी डिस्चार्ज गरिन्छ, अन्यथा अवशिष्ट ऊर्जा ठूलो मात्रामा तापमा केन्द्रित हुनेछ, जसले सुरक्षा जोखिमहरू जस्ता प्रतिकूल प्रभावहरू निम्त्याउन सक्छ। फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको डिस्चार्ज विधिलाई दुई प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ, जुन भौतिक डिस्चार्ज र रासायनिक डिस्चार्ज हुन्। ती मध्ये, भौतिक डिस्चार्ज भनेको सर्ट-सर्किट डिस्चार्ज हो, जसमा सामान्यतया तरल नाइट्रोजन र अन्य फ्रिजिङ तरल पदार्थहरू प्रयोग गरेर कम-तापमान फ्रिजिङ गरिन्छ, र त्यसपछि प्वाललाई जबरजस्ती डिस्चार्ज थिचिन्छ।

प्रारम्भिक दिनहरूमा, Umicore, US Umicore, TOXCO ले फोहोर लिथियम आयन ब्याट्री डिस्चार्ज गर्न तरल नाइट्रोजन प्रयोग गर्दछ, तर यो विधि उपकरणहरूको लागि उच्च छ, ठूला-ठूला औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छैन; रासायनिक डिस्चार्ज प्रवाहकीय घोलमा हुन्छ (NaCl घोलहरूमा इलेक्ट्रोलिसिसमा अवशिष्ट ऊर्जा रिलीज गर्नुहोस्)। प्रारम्भमा, नान जुनमिन, आदिले पानी र इलेक्ट्रोन प्रवाहकीय एजेन्ट भएको स्टील कन्टेनरमा मोनोमर फोहोर लिथियम आयन ब्याट्री राखेका थिए, तर लिथियम आयन ब्याट्रीको इलेक्ट्रोलाइटमा LiPF6 भएकोले, पानीसँगको सम्पर्कमा प्रतिक्रिया प्रतिबिम्बित भएको थियो।

HF ले वातावरण र सञ्चालकहरूलाई हानि पुर्‍याउँछ, त्यसैले डिस्चार्ज पछि तुरुन्तै क्षारीय विसर्जन गर्नु आवश्यक छ। हालैका वर्षहरूमा, सोङ सिउलिङ, आदि। २ ग्राम/लिटरको सांद्रता, डिस्चार्ज समय ८ घण्टा छ, अन्तिम समेकन भोल्टेज ० मा घटाइएको छ।

५४V, हरियो कुशल डिस्चार्ज आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। यसको विपरित, रासायनिक डिस्चार्ज लागत कम छ, सञ्चालन सरल छ, ठूलो मात्रामा डिस्चार्जको प्रयोग पूरा गर्न सक्छ, तर इलेक्ट्रोलाइटले धातुको आवास र उपकरणहरूमा नकारात्मक प्रभाव पार्छ। 1.

२, इलेक्ट्रोड सामग्रीलाई बहु-चरण क्रसिङ, स्क्रिनिङ, आदि द्वारा अलग गर्न विभाजन र खण्डीकरणको प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण छ। बहु-चरण क्रसिङ, स्क्रिनिङ, आदि द्वारा। बहु-चरण क्रसिङ, स्क्रिनिङ, आदि द्वारा।

, आगोको पछिल्ला प्रयोगलाई सहज बनाउन। विधि, भिजेको विधि, आदि। यान्त्रिक पृथकीकरण विधि सामान्यतया प्रयोग गरिने पूर्व-उपचार विधिहरू मध्ये एक हो, जसले फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको ठूलो मात्रामा औद्योगिक रिकभरी उपचार प्राप्त गर्न सजिलो बनाउँछ।

SHIN आदि, क्रसिङ, स्क्रिनिङ, चुम्बकीय पृथकीकरण, फाइन पल्भराइजिङ र वर्गीकरण प्रक्रियाद्वारा LiCoO2 पृथकीकरण संवर्धन प्राप्त गर्न। नतिजाहरूले देखाउँछन् कि लक्षित धातुको पुन: प्राप्ति राम्रो अवस्थामा सुधार गर्न सकिन्छ, तर लिथियम आयन ब्याट्री संरचना जटिल भएकोले, यस विधिद्वारा घटकहरूलाई पूर्ण रूपमा अलग गर्न गाह्रो छ; Li et al.

, नयाँ प्रकारको यान्त्रिक पृथकीकरण विधि प्रयोग गर्नुहोस्, सुधार CO को रिकभरी दक्षताले ऊर्जा खपत र प्रदूषण कम गर्छ। इलेक्ट्रोड सामग्री विभाजनको सन्दर्भमा, यसलाई ५५ डिग्री सेल्सियस पानीको नुहाउने ठाउँमा पखालियो र हलचल गरियो, र मिश्रणलाई १० मिनेटको लागि हलचल गरियो, र परिणामस्वरूप ९२% इलेक्ट्रोड सामग्रीलाई वर्तमान तरल धातुबाट अलग गरियो। एकै समयमा, वर्तमान कलेक्टरलाई धातुको रूपमा पुन: प्राप्त गर्न सकिन्छ।

१.३, ताप उपचारको प्रक्रिया जैविक पदार्थ, टोनर, आदि, टोनर, आदि हटाउन ताप उपचार महत्त्वपूर्ण छ।

फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको, र इलेक्ट्रोड सामग्री र वर्तमान तरल पदार्थहरूको लागि पृथकीकरण। हालको ताप उपचार विधि प्रायः उच्च तापक्रम परम्परागत ताप उपचार हो, तर कम पृथकीकरण, वातावरणीय प्रदूषण, आदि समस्याहरू छन्, प्रक्रियालाई अझ सुधार गर्न, हालका वर्षहरूमा, अनुसन्धान बढ्दै गएको छ।

SUN आदि, उच्च-तापमान भ्याकुम पाइरोलिसिस, फोहोर ब्याट्री सामग्रीलाई पल्भराइज गर्नु अघि भ्याकुम भट्टीमा उठाइन्छ, र तापक्रम १० डिग्री सेल्सियस देखि ६०० डिग्री सेल्सियस सम्म ३० मिनेटको लागि राखिन्छ, र जैविक पदार्थलाई सानो अणु तरल वा ग्यासमा विघटन गरिन्छ। यसलाई रासायनिक कच्चा पदार्थको लागि छुट्टै प्रयोग गर्न सकिन्छ।

एकै समयमा, LiCoO2 तह खुकुलो हुन्छ र तताइसकेपछि एल्युमिनियम पन्नीबाट अलग गर्न सजिलो हुन्छ, जुन अन्तिम अजैविक धातु अक्साइडको लागि फाइदाजनक हुन्छ। फोहोर लिथियम आयन ब्याट्री पोजिटिभ सामग्रीको पूर्व-उपचार। परिणामहरूले देखाउँछन् कि जब प्रणाली १ भन्दा कम हुन्छ।

० kPa, प्रतिक्रिया तापमान ६०० ¡ã C छ, प्रतिक्रिया समय ३० मिनेट छ, जैविक बाइन्डरलाई पर्याप्त रूपमा हटाउन सकिन्छ, र धेरैजसो सकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय पदार्थलाई एल्युमिनियम पन्नीबाट अलग गरिएको छ, एल्युमिनियम पन्नीलाई अक्षुण्ण राखिएको छ। परम्परागत ताप उपचार प्रविधिहरूको तुलनामा, उच्च-तापमान भ्याकुम पाइरोलिसिसलाई छुट्टै पुन: प्राप्त गर्न सकिन्छ, स्रोतहरूको व्यापक उपयोगमा सुधार गर्न सकिन्छ, जबकि जैविक पदार्थबाट विषाक्त ग्यासहरूलाई विघटन भएर वातावरणमा प्रदूषण हुनबाट रोक्न सकिन्छ, तर उपकरणहरू उच्च, जटिल, औद्योगिकीकरण प्रवर्द्धनमा केही सीमितताहरू छन्। 1.

4. प्रायः बलियो ध्रुवीय जैविक विलायकको विघटन इलेक्ट्रोडमा PVDF हुन्छ, जसले गर्दा सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री वर्तमान तरल पदार्थ एल्युमिनियम पन्नीबाट अलग हुन्छ। लिआङ लिजुनले क्रसिङ पोजिटिभ इलेक्ट्रोड सामग्रीलाई पगाल्नका लागि विभिन्न प्रकारका ध्रुवीय जैविक विलायकहरू छनौट गरे, र पत्ता लगाए कि इष्टतम विलायक N-मिथाइलपाइरोलिडोन (NMP) थियो, र पोजिटिभ इलेक्ट्रोड सामग्री सक्रिय पदार्थ LIFEPO4 र कार्बन मिश्रणलाई इष्टतम अवस्थामा बनाउन सकिन्छ।

यो पूर्ण रूपमा एल्युमिनियम पन्नीबाट अलग गरिएको छ; हानिस्च एट अलले ताप उपचार र मेकानिकल दबाब पृथकीकरण र स्क्रिनिङ प्रक्रिया पछि इलेक्ट्रोडलाई राम्ररी चयन गर्न विघटन विधि प्रयोग गर्दछ। इलेक्ट्रोडलाई NMP मा ९० डिग्री सेल्सियसमा १० देखि २० मिनेटसम्म उपचार गरिएको थियो। ६ पटक दोहोर्याएपछि, इलेक्ट्रोड सामग्रीमा रहेको बाइन्डर पूर्ण रूपमा पग्लन सक्छ, र पृथकीकरण प्रभाव अझ गहन हुन्छ।

घुलनशीलतालाई अन्य पूर्व-उपचार विधिहरूसँग तुलना गरिन्छ, र सञ्चालन सरल छ, र यसले प्रभावकारी रूपमा पृथकीकरण प्रभाव र रिकभरी दर सुधार गर्न सक्छ, र औद्योगिक अनुप्रयोगको सम्भावना राम्रो छ। हाल, बाइन्डर प्रायः NMP द्वारा प्रयोग गरिन्छ, जुन राम्रो छ, तर मूल्यको अभाव, अस्थिर, कम विषाक्तता, आदिका कारण, केही हदसम्म, केही हदसम्म, यसको औद्योगिक प्रवर्द्धन अनुप्रयोग।

विघटन लीचिंग प्रक्रिया भनेको प्रिट्रीटमेन्ट पछि प्राप्त इलेक्ट्रोड सामग्रीलाई विघटन गर्नु हो, ताकि इलेक्ट्रोड सामग्रीमा रहेका धातु तत्वहरूलाई आयनको रूपमा घोलमा परिणत गरियोस्, र त्यसपछि विभिन्न पृथकीकरण प्रविधिहरूद्वारा छनौट रूपमा छुट्याइयोस् र महत्त्वपूर्ण धातु CO, Li et al पुन: प्राप्ति गरियोस्। घुलित लिचिङका विधिहरू रासायनिक लिचिङ र जैविक लिचिङ जस्ता महत्त्वपूर्ण विधिहरू हुन्। 2.

१, रासायनिक लीचिंग परम्परागत रासायनिक लीचिंग विधि भनेको एसिड डुबाएर वा क्षारीय लीचिंगद्वारा इलेक्ट्रोड सामग्रीहरूको विघटन लीचिंग प्राप्त गर्नु हो, र यसमा चरण लीचिंग विधि र दुई-चरण लीचिंग विधि समावेश गर्नु महत्त्वपूर्ण छ। एक-चरण लीचिंग विधिले सामान्यतया इलेक्ट्रोड सामग्रीलाई सिधै इलेक्ट्रोड सामग्रीमा विघटन गर्न अजैविक एसिड HCl, HNO3, H2SO4, र यस्तै अन्य प्रयोग गर्दछ, तर यस्तो विधिमा CL2, SO2 जस्ता हानिकारक ग्यासहरू हुनेछन्, जसले गर्दा निकास ग्यास उपचार हुन्छ। अध्ययनले पत्ता लगायो कि H2O2, Na2S2O3 र H2O2, Na2S2O3 जस्ता अन्य रिड्युसिङ एजेन्टहरू लिचिङ एजेन्टमा थपिएका थिए, र यो समस्यालाई प्रभावकारी रूपमा समाधान गर्न सकिन्छ, र CO3 + लिचिङ तरल पदार्थमा CO2 + घुलनशील गर्न पनि सजिलो छ, जसले गर्दा लिचिङ दर बढ्छ।

पान सियाओयोङ एट अल। इलेक्ट्रोड सामग्री लिच गर्न, CO, Li लाई अलग गर्न र पुन: प्राप्त गर्न H2SO4-Na2S2O3 प्रणाली अपनाउँछ। नतिजाहरूले देखाए कि H+ सांद्रता ३ mol/L, Na2S2O3 सांद्रता ०।

२५ मोल/लिटर, तरल ठोस अनुपात १५:१, ९० ¡ãC, CO, Li चुहावट दर ९७% भन्दा बढी थियो; चेन लियाङ एट अल, H2SO4 + H2O2 चुहावट भइरहेको थियो सक्रिय पदार्थ चुहावट गर्दै। नतिजाहरूले देखाए कि तरल ठोस अनुपात १०:१ थियो, H2SO4 सांद्रता २.५ mol/l, H2O2 २ ले थपियो।

० मिली/ग्राम (पाउडर), तापक्रम ८५ डिग्री सेल्सियस, चुहिने समय १२० मिनेट, Co, Ni र Mn, क्रमशः ९७%, ९८% र ९६%; लु सियुआन एट अल। फोहोर उच्च-निकेल लिथियम-आयन ब्याट्री पोजिटिभ इलेक्ट्रोड सामग्री (lini0.6CO0) लाई चुहिन H2SO4 + उठाइएको एजेन्ट प्रणालीको प्रयोगलाई चुहिन लगाउन।

2Mn0.2O2), धातु चुहावट प्रभावहरूमा विभिन्न घटाउने एजेन्टहरू (H2O2, ग्लुकोज र Na2SO3) को अध्ययन गरियो। प्रभाव।

नतिजाहरूले देखाउँछन् कि सबैभन्दा उपयुक्त परिस्थितिहरूमा, H2O2 लाई घटाउने एजेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र महत्त्वपूर्ण धातुको लीचिंग प्रभाव क्रमशः १००%, ९६.७९%, ९८.६२%, ९७% हुन्छ।

व्यापक राय, एसिड-कम गर्ने एजेन्टहरूलाई लिचिंग प्रणालीको रूपमा प्रयोग गर्दै, यो प्रत्यक्ष एसिड विसर्जन, उच्च लिचिंग दर, छिटो प्रतिक्रिया दर, आदिका फाइदाहरूका कारण फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको वर्तमान औद्योगिक उपचारको मुख्यधारा लिचिंग प्रक्रिया हो। दुई-चरणको लिचिङ विधि भनेको साधारण पूर्व-उपचार पछि अल्काली लिचिङ गर्नु हो, ताकि Al लाई NaAlO2 को रूपमा NaAlO2 को रूपमा, र त्यसपछि लिचिङ घोलको रूपमा रिड्युसिङ एजेन्ट H2O2 वा Na2S2O3 थपेर, प्राप्त गर्न सकियोस्। लिचिङ तरल पदार्थलाई pH समायोजन गरेर समायोजन गरिन्छ, Al, Fe लाई छनौट रूपमा मिलाइन्छ र प्राप्त गरिएको मदर लिकरलाई सङ्कलन गरी प्राप्त मदर लिकर र पृथकीकरण र पृथकीकरणलाई अगाडि बढाउन सकिन्छ। देङ चाओ योङ एट अल।

१०% NaOH घोल प्रयोग गरेर गरिएको थियो, र Al लीचिंग दर ९६.५% थियो, २ mol/L H2SO4 र ३०% H2O2 एसिड विसर्जन थिए, र CO लीचिंग दर ९८.८% थियो।

चुहावट सिद्धान्त यस प्रकार छ: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2 प्राप्त लिचिंग घोलद्वारा बहु-चरणीय निकासीको साथ प्राप्त गरिनेछ, र अन्तिम CO रिकभरी 98% पुग्छ। यो विधि सरल, सञ्चालन गर्न सजिलो, कम क्षरण, कम प्रदूषण छ। 2.

२, जैविक लिचिङ कानून प्रविधिको विकासको रूपमा, बायोमेट्रियल प्रविधिको कुशल वातावरणीय संरक्षण, कम लागतको कारणले गर्दा यसको विकास प्रवृत्ति र प्रयोगको सम्भावना राम्रो छ। जैविक लीचिंग विधि ब्याक्टेरियाको अक्सिडेशनमा आधारित छ, जसले गर्दा धातु आयनहरूको रूपमा घोलमा जान्छ। हालैका वर्षहरूमा, केही अनुसन्धानकर्ताहरूले जैविक लीचिंग विधिहरूको प्रयोगमा मूल्य-मूल्य धातुको अध्ययन गरेका छन्।

मिश्रा आदि। फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीलाई चुहावट गर्न अजैविक एसिड र इओसब्रिक एसिड अक्साइड अक्साइड ब्यासिलस प्रयोग गर्दै, तत्वहरू S र Fe2 + लाई ऊर्जाको रूपमा प्रयोग गर्दै, H2SO4 र FE3 + र अन्य मेटाबोलाइटहरू लिचिंग माध्यममा प्रयोग गर्दै, र पुरानो लिथियम आयन ब्याट्रीलाई विघटन गर्न यी मेटाबोलाइटहरू प्रयोग गर्दै। अध्ययनले CO को जैविक विघटन दर Li भन्दा छिटो रहेको पत्ता लगायो।

Fe2 + ले बायोटा वृद्धि प्रजनन, FE3 + र अवशेषमा धातुलाई बढावा दिन सक्छ। उच्च तरल ठोस अनुपात, अर्थात्

, धातुको सांद्रताको नयाँ वृद्धि, ब्याक्टेरियाको वृद्धिलाई रोक्न सक्छ, धातु विघटनको लागि अनुकूल छैन; मार्सिनáकोभáइटोएक्टिभ। पौष्टिक माध्यम ब्याक्टेरियाको वृद्धिको लागि आवश्यक सबै खनिजहरू मिलेर बनेको हुन्छ, र कम पोषक माध्यम H2SO4 र तत्व S मा ऊर्जाको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। अध्ययनले पत्ता लगायो कि समृद्ध पोषणयुक्त वातावरणमा, Li र CO को जैविक चुहावट दर क्रमशः ८०% र ६७% थियो; कम पोषणयुक्त वातावरणमा, केवल ३५% Li र १०।

५% CO घुलनशील थियो। परम्परागत एसिड-कम गर्ने एजेन्ट लिचिङ प्रणालीको तुलनामा जैविक लिचिङ विधिमा कम लागत र हरियो वातावरणीय संरक्षणको फाइदा छ, तर महत्त्वपूर्ण धातुहरू (CO, Li et al.) को लिचिङ दर अपेक्षाकृत कम छ, र औद्योगिकीकरणको ठूलो मात्रामा प्रशोधनमा केही सीमितताहरू छन्।

३.१, विलायक निकासी विधि विलायक निकासी विधि भनेको फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको धातु तत्वहरूको पृथकीकरण र पुन: प्राप्तिको वर्तमान प्रक्रिया हो, जुन लिचिंग तरलमा लक्षित आयनको साथ एक स्थिर जटिल बनाउन र उपयुक्त जैविक विलायकहरू प्रयोग गर्न हो। लक्षित धातु र यौगिक निकाल्नको लागि अलग गर्नुहोस्।

सामान्यतया प्रयोग हुने एक्स्ट्र्याक्टेन्टहरू Cyanex272, Acorgam5640, P507, D2EHPA र PC-88A, आदिका लागि महत्त्वपूर्ण हुन्छन्। स्वेन एट अल। CYANEX272 एक्स्ट्र्याक्टेन्ट सांद्रताको CO, Li मा प्रभावको अध्ययन गर्नुहोस्।

नतिजाहरूले देखाए कि २.५ देखि ४० मोल/एम३, CO को सांद्रता ७.१५% बाट ९९ मा बढाइएको थियो।

९०%, र Li को निकासी १.३६% बाट ७.८% मा बढ्यो; ४० देखि ७५ mol / m3 को सांद्रता, CO निकासी दर आधार Li को निकासी दर नयाँ १८% मा थपिएको छ, र जब सांद्रता ७५ mol / m3 भन्दा बढी हुन्छ, CO को पृथकीकरण कारकले सांद्रता घटाउँछ, अधिकतम पृथकीकरण कारक १५६४१ हो।

वु फ्याङको दुई-चरण विधि पछि, एक्स्ट्र्याक्टेन्ट P204 को अर्क निकालेपछि, CO, Li बाट P507 निकालियो, र त्यसपछि H2SO4 उल्टाइयो, र पुन: प्राप्त अर्क Na2CO3 चयनात्मक रिकभरी Li2CO3 मा थपियो। जब pH ५.५ हुन्छ, CO, Li पृथकीकरण कारक पुग्छ 1×१०५, CO रिकभरी ९९% भन्दा माथि छ; काङ एट अल।

५% देखि २०% CO, ५% ~ ७% Li, ५% ~ १०% Ni, ५% जैविक रसायन र ७% प्लास्टिक फोहोर लिथियम आयनहरू ब्याट्रीमा कोबाल्ट सल्फेट पुन: प्राप्त गरिन्छ, र CO सांद्रता २८ ग्राम / L हुन्छ, pH Cu, Fe र Al जस्ता ६.५ स्थिर धातु आयन अशुद्धताहरूमा समायोजन गरिन्छ। त्यसपछि साइनेक्स २७२ द्वारा शुद्ध जलीय चरणबाट Co छानेर निकाल्नुहोस्, 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%.

निकासी दरमा निकासीको सांद्रताको ठूलो प्रभाव पर्ने कुरा पत्ता लगाउन सकिन्छ, र निकासी प्रणालीको pH नियन्त्रण गरेर महत्त्वपूर्ण धातुहरू (CO र Li) को पृथकीकरण प्राप्त गर्न सकिन्छ। यस आधारमा, मिश्रित निकासी प्रणालीको प्रयोगलाई फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीसँग प्रशोधन गरिन्छ, जसले महत्त्वपूर्ण धातु आयनहरूको चयनात्मक पृथकीकरण र पुन: प्राप्तिलाई राम्रोसँग प्राप्त गर्न सक्छ। PRANOLO एट अल, एक मिश्रित निकासी प्रणालीले फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री लीकल्समा Co र Li लाई छनौट रूपमा पुन: प्राप्त गर्यो।

नतिजाहरूले देखाउँछन् कि २% (भोल्युम अनुपात) ACORGAM ५६४० लाई ७% (भोल्युम अनुपात) Ionquest801 मा थपिएको छ, र निकासी Cu को pH घटाउन सकिन्छ, र Cu, Al, FE लाई नियन्त्रण प्रणाली pH द्वारा जैविक चरणमा निकालिनेछ, र Co, Ni, Li सँग पृथकीकरण लागू गर्नुहोस्। त्यसपछि प्रणालीको pH ५.५ देखि ६ मा नियन्त्रण गरिएको थियो।

०, र CO चयनात्मक निकासीको Co चयनात्मक निकासी, निकासी तरल पदार्थमा Ni र Li नगण्य थिए; Zhang Xinle et al. आयन ब्याट्रीमा एसिड विसर्जन - निकासी - अवक्षेपण Co प्रयोग गर्न प्रयोग गरिन्छ। नतिजाहरूले एसिड डिप ३ रहेको देखाउँछ।

५, र एक्स्ट्र्याक्टेन्ट P507 र Cyanex272 भोल्युम अनुपात १:१ निकालिएको छ, CO निकासी ९५.५% छ। H2SO4 रिभर्स फिटिंगको पछिल्ला प्रयोग, र एन्टी-एक्स्ट्र्याक्ट pH को पेलेसन ४ मिनेट हुन्छ, र CO को वर्षा दर ९९ सम्म पुग्न सक्छ।

9%. व्यापक दृष्टिकोणबाट हेर्दा, विलायक निकासी विधिमा कम ऊर्जा खपत, राम्रो पृथकीकरण प्रभाव, एसिड विसर्जन-विलायक निकासी विधि हाल फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको मुख्यधारा प्रक्रिया हो, तर निकासी र निकासी अवस्थाहरूको थप अनुकूलन यो क्षेत्रमा हालको अनुसन्धान फोकस हो। अधिक कुशल र वातावरणमैत्री र पुन: प्रयोग गर्न मिल्ने प्रभावहरू प्राप्त गर्न। 3.

२, वर्षा विधि भनेको फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री तयार गर्नु हो। विघटन पछि, CO, Li घोल प्राप्त गरिन्छ, र धातुहरूको पृथकीकरण प्राप्त गर्न वर्षा, महत्त्वपूर्ण लक्ष्य धातु Co, Li, आदिमा अवक्षेपण थपिन्छ।

SUN आदि। COC 2O4 को रूपमा घोलमा CO आयनहरूको अवक्षेपण हुँदा H2C2O4 लाई लिचिंग एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्न जोड दिइयो, र त्यसपछि अवक्षेपक NaOH र Na2CO3 थपेर Al (OH) 3 र Li2CO3 लाई अवक्षेपित गरियो। पृथकीकरण; PH वरिपरि पान सियाओयोङ आदिलाई ५ मा समायोजन गरिएको छ।

०, जसले धेरैजसो Cu, Al, Ni हटाउन सक्छ। थप निकासी पछि, ३% H2C2O4 र संतृप्त Na2CO3 बस्ती COC2O4 र Li2CO3, CO रिकभरी ९९% भन्दा बढी छ Li रिकभरी दर ९८% भन्दा बढी छ; फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको तयारी पछि पूर्व-उपचार गरिएको Li Jinhui, १.४३ मिमी भन्दा कमको कण आकार ० को सांद्रतामा स्क्रिन गरिएको छ।

५ देखि १.० मोल/लिटर, र ठोस-तरल अनुपात १५ देखि २५ ग्राम/लिटर हुन्छ। ४० ~ ९० मिनेट, COC2O4 अवक्षेपण र Li2C2O4 लीचिंग घोलको परिणामस्वरूप, अन्तिम COC2O4 र Li2C2O4 रिकभरी ९९% भन्दा बढी भयो।

वर्षा उच्च छ, र महत्त्वपूर्ण धातुहरूको पुन: प्राप्ति दर उच्च छ। नियन्त्रण pH ले धातुहरूको पृथकीकरण प्राप्त गर्न सक्छ, जुन औद्योगिकीकरण प्राप्त गर्न सजिलो छ, तर अशुद्धताले सजिलै हस्तक्षेप गर्छ, जुन अपेक्षाकृत कम छ। त्यसकारण, प्रक्रियाको मुख्य कुरा भनेको चयनात्मक वर्षा एजेन्ट चयन गर्नु र प्रक्रिया अवस्थाहरूलाई थप अनुकूलन गर्नु, निजी धातु आयन वर्षाको क्रम नियन्त्रण गर्नु हो, जसले गर्दा उत्पादनको शुद्धतामा सुधार हुन्छ।

3.3. फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीमा भल्भिली धातु पुन: प्राप्ति गर्ने इलेक्ट्रोलाइटिक इलेक्ट्रोलाइटिक विधि, इलेक्ट्रोड सामग्री लीचिंग तरलमा रासायनिक इलेक्ट्रोलिसिसको एक विधि हो, ताकि यसलाई एकल वा तलछटमा घटाइयोस्।

अन्य पदार्थहरू नथप्नुहोस्, अशुद्धताहरू परिचय गर्न सजिलो छैन, उच्च शुद्धता उत्पादनहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ, तर धेरै आयनहरूको अवस्थामा, कुल निक्षेपण हुन्छ, जसले गर्दा उत्पादनको शुद्धता घट्छ, जबकि बढी विद्युतीय ऊर्जा खपत हुन्छ। म्योङ एट अल। HNO3 उपचारको लागि फोहोर लिथियम आयन ब्याट्री पोजिटिभ मटेरियल लिचिङ लिक्विड कच्चा पदार्थ हो, र कोबाल्ट स्थिर सम्भाव्य विधिद्वारा पुन: प्राप्त गरिन्छ।

इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाको क्रममा, O2 लाई NO3 मा घटाइन्छ - एक घटाउने प्रतिक्रिया, OH-सांद्रता थपिन्छ, र Ti क्याथोडको सतहमा CO (OH) 2 उत्पन्न हुन्छ, र ताप उपचार CO3O4 द्वारा प्राप्त गरिन्छ। रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रिया यस प्रकार छ: 2H2O + O2 + 4E→4OHNO3- + H2O + 2E→NO2- + 2OHCO3 ++ E→CO2 + CO2 ++ 2OH- / TI→CO (OH) २ / Ti3CO (OH) २ / Ti + १ / २O2→CO3O4 / TI + 3H2OFREITAS, आदि, फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीको सकारात्मक सामग्रीबाट CO पुन: प्राप्त गर्न स्थिर क्षमता र गतिशील क्षमता प्रविधि प्रयोग गर्दै।

परिणामहरूले देखाउँछन् कि pH बढ्दै जाँदा CO को चार्ज दक्षता घट्छ, pH = 5.40, सम्भाव्यता -1.00V, चार्ज घनत्व 10।

०c/सेमी २, चार्ज दक्षता अधिकतम छ, ९६.६०% पुग्छ। रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रिया यस प्रकार छ: CO2 ++ 2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

४, आयन विनिमय विधि आयन विनिमय विधि भनेको Co, Ni जस्ता विभिन्न धातु आयन कम्प्लेक्सहरूको सोखन क्षमतामा भिन्नता हो, जसले धातुहरूको पृथकीकरण र निकासीलाई महसुस गर्दछ। फेङ एट अल। सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री H2SO4 लीचिंग तरल पदार्थबाट CO को पुन: प्राप्तिमा थप्दै।

कोबाल्टको रिकभरी दर र pH, लीचको चक्र जस्ता कारकहरूबाट अन्य अशुद्धताहरूको पृथकीकरणको बारेमा अध्ययन गर्नुहोस्। नतिजाहरूले देखाए कि TP207 राल pH = 2.5 नियन्त्रण गर्न प्रयोग गरिएको थियो, परिसंचरण 10 उपचार गरिएको थियो।

Cu को हटाउने दर ९७.४४% पुग्यो, र कोबाल्टको पुन: प्राप्ति ९०.२% पुग्यो।

यस विधिमा लक्षित आयनको बलियो चयनात्मकता, सरल प्रक्रिया र सञ्चालन गर्न सजिलो छ, फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीमा चर धातुको मूल्य निकासीको लागि निकालिएको छ, जसले नयाँ तरिकाहरू आपूर्ति गरेको छ, तर उच्च लागत सीमाको कारण, औद्योगिक अनुप्रयोग। ३.५, स्यलिनाइजेसनको नुनिलोकरण भनेको फोहोर लिथियम आयन ब्याट्री लिचिङ घोलमा संतृप्त (NH4) 2SO4 घोल र कम डाइलेक्ट्रिक स्थिर विलायक थपेर लिचिङ तरल पदार्थको डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक घटाउनु हो, जसले गर्दा लिचिङ तरल पदार्थको डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक घट्छ, र कोबाल्ट नुन घोलबाट निस्कन्छ।

यो विधि सरल, सञ्चालन गर्न सजिलो र कम छ, तर विभिन्न धातु आयनहरूको अवस्थामा, अन्य धातु लवणहरूको वर्षाको साथ, जसले गर्दा उत्पादनको शुद्धता घट्छ। जिन युजियान एट अल, इलेक्ट्रोलाइट घोलको आधुनिक सिद्धान्त अनुसार, लवणयुक्त लिथियम आयन ब्याट्रीहरूको प्रयोग। LiiCoO2 बाट HCl लीचिंग तरल पदार्थबाट सकारात्मक इलेक्ट्रोडको रूपमा एक संतृप्त (NH4) 2SO4 जलीय घोल र निर्जल इथेनॉल थपियो, र जब घोल, संतृप्त (NH4) 2SO4 जलीय घोल र निर्जल इथेनॉल 2: 1: 3 थियो, CO2 + वर्षा दर 92% भन्दा बढी थियो।

परिणामस्वरूप नुनिलो उत्पादन (NH4) 2CO (SO4) 2 र (NH4) Al (SO4) 2 हो, जसले दुई नुनलाई अलग गर्न खण्डित लवणहरू प्रयोग गर्दछ, जसले गर्दा फरक उत्पादनहरू प्राप्त हुन्छन्। फोहोर लिथियम आयन ब्याट्री लिचमा रहेको बहुमूल्य धातुको निकासी र पृथकीकरणको बारेमा, माथिको कुरा थप अध्ययन गर्ने केही तरिकाहरू हुन्। प्रशोधन मात्रा, सञ्चालन लागत, उत्पादन शुद्धता र माध्यमिक प्रदूषण जस्ता कारकहरूलाई विचार गर्दै, तालिका २ ले माथि वर्णन गरिएका धेरै धातु पृथकीकरण निकासीको तुलना गर्ने प्राविधिक विधिको सारांश दिन्छ।

हाल, विद्युतीय ऊर्जा र अन्य पक्षहरूमा लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको प्रयोग बढी व्यापक छ, र फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको संख्यालाई कम आँकलन गर्न सकिँदैन। यस चरणमा, फोहोर-रहित लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी प्रक्रिया पूर्व-उपचार - लिचिंग-वेट रिसाइक्लिंगको लागि महत्त्वपूर्ण छ। पहिलेको उपचारमा डिस्चार्जिङ, क्रसिङ र इलेक्ट्रोड सामग्री विभाजन आदि समावेश छन्।

ती मध्ये, विघटन विधि सरल छ, र यसले प्रभावकारी रूपमा पृथकीकरण प्रभाव र पुन: प्राप्ति दर सुधार गर्न सक्छ, तर हाल प्रयोग गरिएको महत्त्वपूर्ण विलायक (NMP) केही हदसम्म महँगो छ, त्यसैले यस क्षेत्रमा थप उपयुक्त विलायकको प्रयोग अनुसन्धान गर्न लायक छ। निर्देशनहरू मध्ये एक। एसिड-रिड्युसिङ एजेन्टलाई लिचिङ एजेन्टको रूपमा लिचिङ प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण छ, जसले मनपर्ने लिचिङ प्रभाव प्राप्त गर्न सक्छ, तर त्यहाँ अजैविक फोहोर तरल पदार्थ जस्ता माध्यमिक प्रदूषण हुनेछ, र जैविक लिचिङ विधिमा कुशल, वातावरणीय संरक्षण र कम लागतको फाइदा छ, तर त्यहाँ एउटा महत्त्वपूर्ण धातु पनि छ।

चुहावट दर तुलनात्मक रूपमा उच्च छ, र ब्याक्टेरियाको छनोटको अनुकूलन र चुहावट अवस्थाको अनुकूलनले चुहावट दर बढाउन सक्छ, जुन भविष्यको चुहावट प्रक्रियाको अनुसन्धान दिशाहरू मध्ये एक हो। भिजेको रिकभरी लीचिंग समाधानहरूमा भ्यालेन्टाइन धातुहरू फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री रिकभरी प्रक्रियाको प्रमुख लिङ्कहरू हुन्, र हालका वर्षहरूमा अनुसन्धानका मुख्य बुँदाहरू र कठिनाइहरू, र महत्त्वपूर्ण विधिहरूमा विलायक निकासी, वर्षा, इलेक्ट्रोलिसिस, आयन विनिमय विधि, नुन विश्लेषण पर्खनुहोस्। ती मध्ये, विलायक निकासी विधि हाल धेरै तरिकामा प्रयोग गरिन्छ, कम प्रदूषण, कम ऊर्जा खपत, उच्च पृथकीकरण प्रभाव र उत्पादन शुद्धता, र अधिक कुशल र कम लागत एक्स्ट्र्याक्टेन्टहरूको छनौट र विकास, प्रभावकारी रूपमा सञ्चालन लागत घटाउने, र विभिन्न एक्स्ट्र्याक्टेन्टहरूको थप अन्वेषण। सिनर्जीहरू यस क्षेत्रको फोकसको दिशाहरू मध्ये एक हुन सक्छ।

यसको अतिरिक्त, उच्च रिकभरी दर, कम लागत र उच्च प्रशोधनका फाइदाहरूका कारण वर्षा विधि यसको अनुसन्धानको अर्को दिशाको लागि पनि महत्वपूर्ण छ। हाल, वर्षा विधिको उपस्थितिमा महत्त्वपूर्ण समस्या कम छ, त्यसैले, अवसादनको चयन र प्रक्रिया अवस्थाहरूको सन्दर्भमा, यसले निजी धातु आयन वर्षाको अनुक्रमलाई नियन्त्रण गर्नेछ, जसले गर्दा उत्पादनको शुद्धता बढ्दै जाँदा औद्योगिक प्रयोगको सम्भावना राम्रो हुनेछ। साथै, फोहोर लिथियम-आयन ब्याट्री उपचारको प्रक्रियामा, फोहोर तरल पदार्थ, फोहोर अवशेष जस्ता माध्यमिक प्रदूषणलाई रोक्न सकिँदैन, र फोहोर लिथियम आयन ब्याट्रीहरू प्राप्त गर्न स्रोतहरू प्रयोग गर्दा माध्यमिक प्रदूषणको हानि कम गरिन्छ।

वातावरणीय, कुशल र कम लागतको rec।