Badania i postęp w odzyskiwaniu metali z zużytych baterii litowo-jonowych

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Fa&39;atauina Fale Malosi feavea&39;i

Energia i środowisko to dwa najważniejsze problemy, z którymi mierzy się XXI wiek. Rozwój nowych źródeł energii i zasobów jest podstawą i kierunkiem zrównoważonego rozwoju ludzkości. W ostatnich latach baterie litowo-jonowe cieszą się dużą popularnością ze względu na swoją jakość, małą objętość, samorozładowanie, brak efektu pamięci, szeroki zakres temperatur pracy, szybkie ładowanie i rozładowywanie, długą żywotność, ochronę środowiska i inne zalety. Pierwszy akumulator litowo-jonowy, wykorzystujący system Li-TIS, wyprodukowała firma Whittingham w 1990 roku. Od 1990 roku firma rozwijała go przez ponad 40 lat i poczyniła ogromne postępy.

Według statystyk, w czerwcu 2017 r. w moim kraju znajdowało się 8,99 miliarda baterii litowo-jonowych, a skumulowany wskaźnik wzrostu wyniósł 34,6%.

Międzynarodowe baterie litowo-jonowe stosowane w energetyce lotniczej weszły w fazę zastosowań inżynieryjnych, a niektóre firmy i jednostki wojskowe na świecie prowadzą prace nad bateriami litowo-jonowymi w kosmosie, m.in. Stany Zjednoczone, Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA), firma produkująca baterie EAGLE-Picher, francuski SAFT, japońska JAXA itp. Ze względu na coraz szersze stosowanie baterii litowo-jonowych, ilość zużytych baterii stale rośnie. Oczekuje się, że przed i po roku 2020 jedyna w moim kraju bateria litowo-jonowa w pełni elektrycznych (w tym typu plug-in) samochodów osobowych i hybrydowych pojazdów osobowych wyniesie od 12 do 77 milionów T.

Mimo że akumulator litowo-jonowy nazywany jest akumulatorem ekologicznym, nie zawiera szkodliwych pierwiastków, takich jak Hg, PB, ale zawiera dodatnie substancje, roztwór elektrolitu itp., które powodują duże zanieczyszczenie środowiska, a także marnotrawstwo zasobów. Dlatego też przeanalizujmy stan procesu odzysku zużytych baterii litowo-jonowych w kraju i za granicą oraz podsumujmy kierunki rozwoju procesu odzysku zużytych baterii litowo-jonowych, co ma istotne znaczenie praktyczne.

Ważnymi składnikami akumulatora litowo-jonowego są: obudowa, elektrolit, materiał anody, materiał katody, klej, folia miedziana, folia aluminiowa itp. Spośród nich, udział masowy CO, Li, Ni wynosi od 5% do 15%, od 2% do 7%, od 0,5% do 2%, a także pierwiastki metalowe, takie jak Al, Cu, Fe, i wartość ważnych składników, materiał anody i materiały katody stanowią około 33% i 10%, a elektrolit i przepona stanowią odpowiednio 12% i 30%.

Ważnymi metalami odzyskiwanymi w zużytych bateriach litowo-jonowych są Co i Li, a także skoncentrowana powłoka kobaltu i litu na materiale anody. Zwłaszcza w moim kraju zasoby kobaltu są stosunkowo niewielkie, ich wydobycie i wykorzystanie jest trudne, a udział masowy kobaltu w bateriach litowo-jonowych wynosi około 15%, co stanowi 850-krotność udziału kopalń kobaltu. Obecnie LiCoO2 stosuje się w bateriach litowo-jonowych z materiału dodatniego, który zawiera organolit kobaltu litu, heksafluorofosforan litu, węglan organiczny, materiał węglowy, miedź, aluminium itp.

Zawartość najważniejszych metali przedstawiono w tabeli 1. Zastosowanie mokrego procesu do przetwarzania zużytych baterii litowo-jonowych jest obecnie coraz częściej badane, a przebieg procesu pokazano na rysunku 1. Ważne doświadczenie 3 etapy: 1) Naciśnij odzyskany akumulator litowo-jonowy, aby całkowicie go rozładować, proste rozłupanie, itp.

Materiał elektrody uzyskany po wstępnej obróbce ulega rozpuszczeniu, tak że różne metale i ich związki przekształcają się w jony w cieczy ługującej; 3) Oddzielenie i odzyskanie wartościowego metalu w roztworze ługującym – ten etap jest kluczowy w procesach przetwarzania zużytych baterii litowo-jonowych. Od wielu lat stanowi on również przedmiot zainteresowania i trudności badaczy. Obecnie do oddzielania i odzyskiwania stosuje się ekstrakcję rozpuszczalnikową, wytrącanie, elektrolizę, metodę wymiany jonowej, solenie i etiologię. 1.

1. Pozostała energia elektryczna, pozostała część akumulatora jonowego, zostaje dokładnie rozładowana przed przetworzeniem, w przeciwnym razie pozostała energia skoncentruje się w postaci dużej ilości ciepła, co może mieć negatywne skutki, takie jak zagrożenia bezpieczeństwa. Metodę rozładowywania zużytych baterii litowo-jonowych można podzielić na dwie kategorie: rozładowanie fizyczne i rozładowanie chemiczne. Jednym z nich jest rozładowanie fizyczne, czyli rozładowanie zwarciowe, zwykle wykonywane przy użyciu ciekłego azotu i innych cieczy zamrażających w celu zamrożenia w niskiej temperaturze, a następnie wymuszenia rozładowania przez naciśnięcie otworu.

Na początku Umicore, amerykańska firma Umicore, TOXCO wykorzystywała ciekły azot do rozładowywania zużytych baterii litowo-jonowych, ale ta metoda była trudna do zastosowania w urządzeniach i nie nadawała się do zastosowań przemysłowych na dużą skalę; rozładowanie chemiczne zachodzi w roztworze przewodzącym (więcej Uwalnianie energii resztkowej podczas elektrolizy w roztworach NaCl. Na początku Nan Junmin i inni umieścili zużyty monomer baterii litowo-jonowej w stalowym pojemniku z wodą i środkiem przewodzącym elektrony, ale ponieważ elektrolit baterii litowo-jonowej zawierał LiPF6, reakcja nastąpiła w kontakcie z wodą.

Gaz HF jest szkodliwy dla środowiska i operatorów, dlatego po rozładowaniu należy natychmiast zanurzyć go w roztworze alkalicznym. W ostatnich latach Song Xiuling itp. Stężenie 2g/l, czas rozładowania 8h, końcowe napięcie konsolidacji spada do 0.

54 V, spełnia ekologiczne wymagania dotyczące efektywnego rozładowania. Natomiast koszt rozładowania chemicznego jest niższy, obsługa jest prosta, może być stosowana w przypadku rozładowania na dużą skalę, ale elektrolit negatywnie wpływa na obudowę metalową i sprzęt. 1.

2. Proces rozbijania, separacji i fragmentacji jest ważny w celu odizolowania materiału elektrody poprzez wieloetapowe kruszenie, przesiewanie itp. poprzez wielostopniowe kruszenie, przesiewanie, itp. poprzez wielostopniowe kruszenie, przesiewanie, itp.

, aby ułatwić późniejsze użycie ognia. Metoda, metoda mokra, itp. Metoda separacji mechanicznej jest jedną z powszechnie stosowanych metod wstępnego przetwarzania, łatwą do osiągnięcia na dużą skalę przemysłową metodą odzysku zużytych baterii litowo-jonowych.

SHIN i ​​in., Poprzez kruszenie, przesiewanie, separację magnetyczną, drobne rozdrabnianie i proces klasyfikacji uzyskuje się wzbogacenie LiCoO2. Wyniki pokazują, że w lepszych warunkach odzysk metalu docelowego można zwiększyć, ale ze względu na złożoną strukturę akumulatora litowo-jonowego, trudno jest całkowicie oddzielić składniki tą metodą; Li i in.

, Zastosowanie nowego typu metody separacji mechanicznej, poprawa efektywności odzysku CO2, zmniejsza zużycie energii i zanieczyszczenie. W celu rozdzielenia materiału elektrody, przepłukano go i wymieszano w łaźni wodnej o temperaturze 55 °C, a mieszaninę mieszano przez 10 minut, po czym uzyskany 92% materiał elektrody oddzielono od obecnego ciekłego metalu. Jednocześnie kolektor prądu można odzyskać w postaci metalu.

1.3. Proces obróbki cieplnej jest ważny, ponieważ usuwa materię organiczną, toner itp.

zużytych baterii litowo-jonowych oraz separacja materiałów elektrodowych i płynów eksploatacyjnych. Obecnie stosowana metoda obróbki cieplnej opiera się głównie na konwencjonalnej obróbce cieplnej w wysokiej temperaturze, ale występuje problem niskiej separacji, zanieczyszczenia środowiska itp. W celu dalszego udoskonalenia procesu w ostatnich latach przeprowadzono coraz więcej badań.

SUN i in., W przypadku pirolizy próżniowej w wysokiej temperaturze materiał odpadowy baterii jest gromadzony w piecu próżniowym przed rozdrobnieniem, a temperatura wynosi od 10 °C do 600 °C przez 30 min, a materia organiczna rozkłada się w małej cząsteczce cieczy lub gazu. Można go stosować oddzielnie do surowców chemicznych.

Jednocześnie warstwa LiCoO2 staje się luźna i łatwa do oddzielenia od folii aluminiowej po podgrzaniu, co jest korzystne dla końcowego nieorganicznego tlenku metalu. Wstępna obróbka odpadowego materiału dodatniego z baterii litowo-jonowych. Wyniki pokazują, że gdy układ jest mniejszy od 1.

0 kPa, temperatura reakcji wynosi 600 ¡ã C, czas reakcji wynosi 30 min, spoiwo organiczne można w znacznym stopniu usunąć, a większość substancji czynnej elektrody dodatniej oddziela się od folii aluminiowej, a folia aluminiowa pozostaje nienaruszona. W porównaniu do konwencjonalnych technik obróbki cieplnej, piroliza próżniowa w wysokiej temperaturze może być odzyskiwana oddzielnie, co poprawia kompleksowe wykorzystanie zasobów, a jednocześnie zapobiega rozkładowi toksycznych gazów z materiału organicznego i zanieczyszczeniu środowiska. Jednakże sprzęt do tego jest drogi, skomplikowany, a promocja industrializacji ma pewne ograniczenia. 1.

4. Często PVDF na elektrodzie rozpuszczającej silnie polarny rozpuszczalnik organiczny powoduje, że materiał elektrody dodatniej oddziela się od przepływającej przez niego folii aluminiowej. Liang Lijun wybrał szereg polarnych rozpuszczalników organicznych do rozpuszczenia kruszonego materiału elektrody dodatniej i stwierdził, że optymalnym rozpuszczalnikiem jest N-metylopirolidon (NMP), a substancja czynna materiału elektrody dodatniej LIFEPO4 i mieszanka węgla mogą być wytwarzane w optymalnych warunkach.

Jest ona całkowicie oddzielona od folii aluminiowej; Hanisch i in. stosują metodę rozpuszczania w celu dokładnej selekcji elektrody po obróbce cieplnej i procesie mechanicznego rozdzielenia ciśnieniowego i przesiewania. Elektrodę poddawano obróbce w temperaturze 90 °C w NMP przez 10 do 20 min. Po 6 powtórzeniach spoiwo w materiale elektrody może się całkowicie rozpuścić, a efekt separacji będzie dokładniejszy.

Rozpuszczalność jest porównywalna z innymi metodami wstępnego przetwarzania, a operacja jest prosta i może skutecznie poprawić efekt separacji i współczynnik odzysku, a perspektywy zastosowań przemysłowych są lepsze. Obecnie spoiwo to jest stosowane głównie w NMP, co jest lepsze, ale ze względu na niską cenę, lotność, niską toksyczność itp., w pewnym stopniu ogranicza jego zastosowanie przemysłowe.

Proces ługowania rozpuszczającego polega na rozpuszczeniu materiału elektrody uzyskanego po wstępnej obróbce, tak aby pierwiastki metalowe w materiale elektrody przedostały się do roztworu w postaci jonów, a następnie są selektywnie oddzielane za pomocą różnych technik separacji i odzyskuje się ważny metaliczny CO2, Li i in. Metody ługowania rozpuszczonego Do istotnych metod zalicza się ługowanie chemiczne i ługowanie biologiczne. 2.

1. Wypłukiwanie chemiczne. Konwencjonalna metoda wypłukiwania chemicznego ma na celu osiągnięcie wyługowania rozpuszczającego materiały elektrodowe poprzez zanurzenie w kwasie lub zasadie, przy czym ważne jest uwzględnienie metody wyługowania etapowego i metody wyługowania dwuetapowego. Jednoetapowa metoda ługowania zwykle wykorzystuje kwas nieorganiczny HCl, HNO3, H2SO4 itp. w celu bezpośredniego rozpuszczenia materiału elektrody w materiale elektrody, ale taka metoda będzie powodować uwalnianie się szkodliwych gazów, takich jak CL2, SO2, co spowoduje konieczność oczyszczenia gazów spalinowych. Badanie wykazało, że do środka wymywającego dodano H2O2, Na2S2O3 i inne środki redukujące, takie jak H2O2, Na2S2O3, co skutecznie rozwiązało ten problem. Ponadto CO3 + łatwiej rozpuszcza CO2 + w cieczy wymywającej, co zwiększa szybkość wymywania.

Pan Xiaoyong i in. Zastosowano system H2SO4-Na2S2O3 w celu wypłukania materiału elektrodowego, oddzielając i odzyskując CO i Li. Wyniki wykazały, że stężenie H+ wynosi 3 mol/l, a stężenie Na2S2O3 wynosi 0.

25 mol/l, stosunek ciecz/ciało stałe 15:1, 90 °C, szybkość wypłukiwania CO2, Li była wyższa niż 97%; Chen Liang i in., wyługowano H2SO4 + H2O2. Wypłukiwanie substancji czynnej. Wyniki wykazały, że stosunek ciecz-ciało stałe wynosił 10:1, stężenie H2SO4 2,5 mol/l, a dodany H2O2 wynosił 2.

0 ml/g (proszek), temperatura 85 °C, czas ługowania 120 min, Co, Ni i Mn, odpowiednio 97%, 98% i 96%; Lu Xiuyuan i in. W celu wyługowania stosuje się układ H2SO4 + czynnik podwyższający w celu wyługowania odpadowego materiału elektrody dodatniej akumulatora litowo-jonowego o wysokiej zawartości niklu (lini0,6CO0,6).

2Mn0,2O2), badali wpływ różnych środków redukujących (H2O2, glukoza i Na2SO3) na efekty wymywania metali. wpływ.

Wyniki pokazują, że w najbardziej odpowiednich warunkach jako środek redukujący stosuje się H2O2, a skuteczność wymywania ważnego metalu wynosi odpowiednio 100%, 96,79%, 98,62% i 97%.

Kompleksowa opinia, wykorzystująca jako system ługowania środki redukujące kwas, jest głównym procesem ługowania w obecnym przemysłowym przetwarzaniu zużytych baterii litowo-jonowych ze względu na zalety bezpośredniego zanurzenia w kwasie, wyższą szybkość ługowania, szybszą szybkość reakcji itp. Dwuetapowa metoda ługowania polega na przeprowadzeniu ługowania alkalicznego po prostym wstępnym przetworzeniu, tak aby Al w postaci NaAlO2 w postaci NaAlO2, a następnie dodaniu środka redukującego H2O2 lub Na2S2O3 jako roztworu ługującego, uzyskano ciecz ługującą, dostosowując pH, selektywnie osadzając Al, Fe i zbierając uzyskany roztwór macierzysty w celu dalszego przeprowadzenia uzyskanego roztworu macierzystego oraz separacji i rozdzielenia. Deng Chao Yong i in.

Badanie przeprowadzono przy użyciu 10% roztworu NaOH, przy czym szybkość wypłukiwania Al wynosiła 96,5%, zanurzenie w kwasie 2 mol/l H2SO4 i 30% H2O2, a szybkość wypłukiwania CO wynosiła 98,8%.

Zasada ługowania jest następująca: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2 zostanie uzyskane w wyniku otrzymanego roztworu ługującego, z wieloetapową ekstrakcją, a końcowy odzysk CO osiągnie 98%. Metoda jest prosta, łatwa w obsłudze, powoduje niewielką korozję i mniejsze zanieczyszczenie. 2.

2. Prawo dotyczące wymywania biologicznego Wraz z rozwojem technologii, technologia biometryczna ma lepsze trendy rozwojowe i perspektywy zastosowań ze względu na skuteczną ochronę środowiska i niskie koszty. Metoda ługowania biologicznego opiera się na utlenianiu bakterii, tak aby metal przedostał się do roztworu w postaci jonów. W ostatnich latach niektórzy naukowcy zajęli się badaniem cen metali przy zastosowaniu metod ługowania biologicznego.

MISHRA i in. Wypłukiwanie zużytego akumulatora litowo-jonowego przy użyciu kwasu nieorganicznego i tlenku kwasu eosubrynowego, przy użyciu pierwiastków S i Fe2+ jako energii, H2SO4 i FE3+ oraz innych metabolitów w środowisku wymywającym, a następnie wykorzystanie tych metabolitów do rozpuszczenia starego akumulatora litowo-jonowego. Badanie wykazało, że szybkość biologicznego rozpuszczania się CO jest szybsza niż Li.

Fe2 + może wspomagać wzrost i reprodukcję bioty, FE3 + i metal w pozostałościach. Wyższy stosunek cieczy do ciała stałego, tj.

, nowy wzrost stężenia metalu, może hamować wzrost bakterii, nie sprzyja rozpuszczaniu metalu; MarcináKowáoctan etylu Podłoże odżywcze składa się ze wszystkich minerałów niezbędnych do wzrostu bakterii, a podłoże o niskiej zawartości składników odżywczych wykorzystywane jest jako źródło energii w postaci H2SO4 i pierwiastka S. Badanie wykazało, że w środowisku bogatym w składniki odżywcze, szybkość biologicznego wypłukiwania Li i CO wynosiła odpowiednio 80% i 67%; w środowisku ubogim w składniki odżywcze, szybkość wypłukiwania wynosiła jedynie 35% Li i 10.

Rozpuszczono 5% CO2. Metoda ługowania biologicznego, w porównaniu do tradycyjnego systemu ługowania przy użyciu środka redukującego kwas, ma zaletę niskich kosztów i zielonej ochrony środowiska, ale szybkość wymywania ważnych metali (CO, Li i in.) jest stosunkowo niska, a przetwarzanie na dużą skalę w procesie industrializacji ma pewne ograniczenia.

3.1, metoda ekstrakcji rozpuszczalnikowej metoda ekstrakcji rozpuszczalnikowej to obecnie stosowany proces oddzielania i odzyskiwania elementów metalowych z zużytych baterii litowo-jonowych, którego celem jest utworzenie stabilnego kompleksu z jonem docelowym w cieczy ługującej, przy użyciu odpowiednich rozpuszczalników organicznych. Oddzielnie, aby wyodrębnić metal docelowy i związek.

Do ekstrahentów najczęściej stosowanych zalicza się Cyanex272, Acorgam5640, P507, D2EHPA i PC-88A itp. Swain i in. Zbadaj wpływ stężenia ekstrahenta CYANEX272 na CO, Li.

Wyniki wykazały, że przy stężeniu 2,5-40 mol/m3, stężenie CO wzrosło z 7,15% do 99.

90%, a ekstrakcja Li wzrosła z 1,36% do 7,8%; stężenie od 40 do 75 mol/m3, podstawa współczynnika ekstrakcji CO Współczynnik ekstrakcji Li jest nowo dodawany do 18%, a gdy stężenie jest wyższe niż 75 mol/m3, współczynnik separacji CO zmniejsza stężenie, maksymalny współczynnik separacji wynosi 15641.

Po zastosowaniu dwuetapowej metody Wu Fanga, po ekstrakcji ekstraktu z ekstrahenta P204, ekstrahowano P507 z CO, Li, a następnie odwrócono H2SO4, a odzyskany ekstrakt dodano do selektywnego odzysku Na2CO3 Li2CO3. Gdy pH wynosi 5,5, współczynnik rozdzielenia CO2 i Li osiąga 1×105, odzysk CO wynosi ponad 99%; kang i in.

Z żelazistego 5% do 20% CO, 5% ~ 7% Li, 5% ~ 10% Ni, 5% związków organicznych i 7% plastikowych odpadów jonów litu w akumulatorze odzyskiwany jest siarczan kobaltu, a stężenie CO wynosi 28 g/L, pH jest dostosowywane do 6,5 osiadłych jonów metali, takich jak Cu, Fe i Al. Następnie selektywnie wyekstrahować Co z oczyszczonej fazy wodnej za pomocą Cyanexu 272, gdy pH <6, the separation factor of CO / Li and CO / Ni is close to 750, and the total recovery of CO is about 92%.

Można stwierdzić, że stężenie ekstrahenta ma duży wpływ na szybkość ekstrakcji, a separację ważnych metali (CO i Li) można osiągnąć poprzez kontrolowanie pH systemu ekstrakcji. Na tej podstawie stosuje się mieszany system ekstrakcyjny, który umożliwia przetwarzanie zużytych akumulatorów litowo-jonowych, co pozwala na lepsze selektywne oddzielanie i odzyskiwanie ważnych jonów metali. PRANOLO i in. opracowali mieszany system ekstrakcyjny, który selektywnie odzyskiwał Co i Li z wycieków z zużytych baterii litowo-jonowych.

Wyniki pokazują, że do 2% (stosunek objętościowy) ACORGAM 5640 dodano 7% (stosunek objętościowy) Ionquest801, co pozwoliło obniżyć pH ekstrakcji Cu, a Cu, Al, FE zostały wyekstrahowane do fazy organicznej przez układ kontroli pH i przeprowadzono separację za pomocą Co, Ni, Li. Następnie kontrolowano pH układu na poziomie 5,5–6.

0, a selektywna ekstrakcja Co w przypadku selektywnej ekstrakcji CO, Ni i Li w płynie ekstrakcyjnym były nieistotne; Zhang Xinle i in. Stosowany do zanurzania w kwasie, ekstrakcji i wytrącania Co w akumulatorze jonowym. Wyniki pokazują, że zanurzenie w kwasie wynosi 3.

5, a ekstrahent P507 i stosunek objętościowy Cyanex272 wynoszący 1:1 są ekstrahowane, ekstrakt CO wynosi 95,5%. Następne zastosowanie odwrotnego dopasowania H2SO4 i peletyzacja pH antyekstrahowanego wynoszą 4 minuty, a szybkość wytrącania CO może osiągnąć 99.

9%. Całościowy obraz, metoda ekstrakcji rozpuszczalnikowej ma zalety niskiego zużycia energii, dobrego efektu separacji, metoda ekstrakcji zanurzeniowej w kwasie jest obecnie głównym procesem w przypadku zużytych baterii litowo-jonowych, ale dalsza optymalizacja ekstrahentów i warunków ekstrakcji to aktualny cel badań w tej dziedzinie, aby osiągnąć bardziej wydajne, przyjazne dla środowiska i nadające się do recyklingu efekty. 3.

2. Metoda wytrącania służy do przygotowania zużytego akumulatora litowo-jonowego. Po rozpuszczeniu uzyskuje się roztwór CO2, Li, a do osadu dodaje się odczynnik strącający, czyli ważny metal docelowy, Co, Li itp., aby uzyskać rozdzielenie metali.

SUN i in. Podkreślono zastosowanie H2C2O4 jako środka wymywającego podczas wytrącania jonów CO w roztworze w postaci COC2O4, a następnie wytrącanie Al(OH)3 i Li2CO3 przez dodanie środka wytrącającego NaOH i Na2CO3. Separacja; Pan Xiaoyong i in. wokół PH jest dostosowane do 5.

0, który może usunąć większość Cu, Al, Ni. Po dalszej ekstrakcji, osadzie 3% H2C2O4 i nasyconego Na2CO3, odzysk COC2O4 i Li2CO3, CO jest wyższy niż 99%. Współczynnik odzysku Li jest wyższy niż 98%; Li Jinhui poddany wstępnej obróbce po przygotowaniu zużytych baterii litowo-jonowych, przesiewa się pod kątem wielkości cząstek mniejszej niż 1,43 mm przy stężeniu 0.

5 do 1,0 mol/l, a stosunek ciało stałe do ciecz wynosi 15 do 25 g/l. W ciągu 40–90 min wytrącił się osad COC2O4, a roztwór wymywający Li2C2O4; końcowy odzysk COC2O4 i Li2C2O4 przekroczył 99%.

Ilość opadów jest duża, a stopień odzysku ważnych metali jest wysoki. Kontrola pH pozwala na oddzielenie metali, co jest łatwe do osiągnięcia w warunkach przemysłowych, ale łatwo ulega zakłóceniom ze strony zanieczyszczeń, których poziom jest stosunkowo niski. Kluczem do procesu jest zatem dobór selektywnego środka wytrącającego i dalsza optymalizacja warunków procesu, kontrola kolejności wytrącania się najważniejszych jonów metali, co przekłada się na poprawę czystości produktu.

3.3. Elektrolityczna metoda elektrolityczna odzyskująca metal zaworowy ze zużytych baterii litowo-jonowych to metoda elektrolizy chemicznej w materiale elektrody, polegająca na wymywaniu cieczy, tak aby uległa ona redukcji do postaci pojedynczej lub osadu.

Nie należy dodawać innych substancji, trudno jest wprowadzić zanieczyszczenia, można uzyskać produkty o wysokiej czystości, ale w przypadku wielu jonów następuje całkowite osadzanie, co zmniejsza czystość produktu i zużywa więcej energii elektrycznej. Myoung i in. Płynny materiał dodatni powstały w wyniku ługowania zużytych akumulatorów litowo-jonowych w celu oczyszczenia ich HNO3 jest surowcem, a kobalt odzyskuje się metodą stałego potencjału.

W procesie elektrolizy O2 ulega redukcji do NO3 - w reakcji redukcji dodaje się stężenie OH, a na powierzchni katody tytanowej powstaje CO(OH)2, a obróbka cieplna odbywa się za pomocą CO3O4. Proces reakcji chemicznej przebiega następująco: 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 itp., wykorzystujące technologię stałego potencjału i dynamicznego potencjału do odzyskiwania CO z dodatniego materiału zużytego akumulatora litowo-jonowego.

Wyniki pokazują, że wydajność ładowania CO maleje wraz ze wzrostem pH, pH = 5,40, potencjał -1,00 V, gęstość ładunku 10.

Przy 0c/cm2 wydajność ładowania jest maksymalna i wynosi 96,60%. Proces reakcji chemicznej przebiega następująco: CO2 ++ 2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

4. Metoda wymiany jonowej Metoda wymiany jonowej polega na wykorzystaniu różnicy pojemności adsorpcyjnej różnych kompleksów jonów metali, takich jak Co, Ni, co umożliwia separację i ekstrakcję metali. FENG i in. Dodatek do odzysku CO z materiału elektrody dodatniej poprzez wymywanie H2SO4.

Badania nad szybkością odzysku kobaltu i oddzielaniem innych zanieczyszczeń od takich czynników jak pH i cykl ługowania. Wyniki wykazały, że żywica TP207 została użyta do utrzymania pH = 2,5, a krążenie zostało oczyszczone w 10%.

Stopień usunięcia Cu osiągnął 97,44%, a odzysk kobaltu osiągnął 90,2%.

Metoda ta charakteryzuje się silną selektywnością jonów docelowych, prostym procesem i łatwością obsługi, służy do ekstrakcji cennego metalu zmiennego w odpadowych bateriach litowo-jonowych, co umożliwiło nowe sposoby, ale ze względu na wysoki limit kosztów, zastosowania przemysłowe. 3.5, solenie lub zasolenie polega na zmniejszeniu stałej dielektrycznej cieczy ługującej przez dodanie nasyconego roztworu (NH4)2SO4 i rozpuszczalnika o niskiej stałej dielektrycznej do roztworu ługującego zużyte baterie litowo-jonowe, co powoduje zmniejszenie stałej dielektrycznej cieczy ługującej, a sól kobaltu wytrąca się z roztworu.

Metoda jest prosta, łatwa w obsłudze i tania, jednak w obecności różnych jonów metali następuje wytrącanie się soli innych metali, co obniża czystość produktu. Jin Yujian i in., zgodnie z nowoczesną teorią roztworów elektrolitu, wykorzystują baterie litowo-jonowe nasączone solą. Do ługowania HCl z LiiCoO2 jako elektrody dodatniej dodano nasycony roztwór wodny (NH4) 2SO4 i bezwodny etanol, a gdy stosunek roztworu, nasyconego roztworu wodnego (NH4) 2SO4 i bezwodnego etanolu wynosił 2:1:3, szybkość wytrącania CO2 + wynosiła ponad 92%.

Powstały produkt solony to (NH4) 2CO (SO4) 2 i (NH4) Al (SO4) 2. Do rozdzielenia dwóch soli używa się segmentowanych soli, uzyskując w ten sposób różne produkty. Powyżej przedstawiono kilka sposobów na zgłębienie tematu ekstrakcji i separacji cennego metalu z odpadów z baterii litowo-jonowych. Biorąc pod uwagę takie czynniki, jak objętość przetwarzania, koszty operacyjne, czystość produktu i zanieczyszczenia wtórne, w tabeli 2 podsumowano techniczną metodę porównania kilku metod ekstrakcji z separacją metali opisanych powyżej.

Obecnie zastosowanie baterii litowo-jonowych w energetyce elektrycznej i innych dziedzinach jest coraz szersze, a liczby odpadów w postaci baterii litowo-jonowych nie można nie doceniać. Na tym etapie ważny jest bezodpadowy proces odzysku baterii litowo-jonowych, umożliwiający wstępną obróbkę – wymywanie – recykling na mokro. Pierwsze z nich obejmuje rozładowywanie, kruszenie, oddzielanie materiału elektrod itp.

Spośród nich metoda rozpuszczania jest prosta i może skutecznie poprawić efekt separacji i współczynnik odzysku, ale obecnie stosowany rozpuszczalnik (NMP) jest w pewnym stopniu drogi, więc warto zbadać możliwość zastosowania bardziej odpowiedniego rozpuszczalnika w tej dziedzinie. Jeden z kierunków. Proces ługowania jest ważny, a czynnikiem ługującym jest środek redukujący kwas, który może osiągnąć korzystny efekt ługowania, ale wystąpią zanieczyszczenia wtórne, takie jak nieorganiczne ścieki odpadowe. Metoda ługowania biologicznego ma tę zaletę, że jest wydajna, chroni środowisko i jest tania, ale ma też ważny metal.

Szybkość wypłukiwania jest stosunkowo wysoka, a optymalizacja doboru bakterii i warunków wypłukiwania może zwiększyć szybkość wypłukiwania, co stanowi jeden z kierunków badań nad przyszłym procesem wypłukiwania. Metale walentynkowe w roztworach ługowania na mokro stanowią kluczowe ogniwa procesu odzyskiwania zużytych baterii litowo-jonowych. Do najważniejszych punktów i trudności badawczych w ostatnich latach należą ekstrakcja rozpuszczalnikowa, wytrącanie, elektroliza, metoda wymiany jonowej i analiza soli. Poczekaj. Spośród nich metoda ekstrakcji rozpuszczalnikiem jest obecnie wykorzystywana na wiele sposobów, charakteryzując się niskim zanieczyszczeniem, niskim zużyciem energii, wysokim efektem separacji i czystością produktu, a także wyborem i rozwojem bardziej wydajnych i niedrogich ekstrahentów, skutecznie obniżając koszty operacyjne. Dalsze badanie różnych synergii ekstrahentów może być jednym z kierunków zainteresowania tej dziedziny.

Ponadto metoda wytrącania stanowi również klucz do innego kierunku badań ze względu na swoje zalety, takie jak wysoki wskaźnik odzysku, niskie koszty i wysoki poziom przetworzenia. Obecnie istotnym problemem w stosowaniu metody strącania jest to, że biorąc pod uwagę dobór i warunki procesu sedymentacji, będzie ona kontrolować kolejność strącania głównych jonów metali, zwiększając w ten sposób czystość produktu, co będzie miało lepsze perspektywy zastosowania przemysłowego. Jednocześnie w procesie przetwarzania zużytych baterii litowo-jonowych nie można zapobiec zanieczyszczeniom wtórnym w postaci ścieków i pozostałości odpadów, a szkody spowodowane zanieczyszczeniami wtórnymi są minimalizowane przy jednoczesnym wykorzystaniu zasobów w celu uzyskania zużytych baterii litowo-jonowych.

Ekologiczne, wydajne i tanie rekreacja.