Technologia rewitalizacji zużytych baterii litowo-jonowych: technologia mokrego recyklingu to głównie

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverandør af bærbare kraftværker

Profil technologii odzyskiwania baterii litowo-jonowych Technologia odzyskiwania zużytych baterii litowo-jonowych opiera się na składnikach zużytych baterii litowo-jonowych, zgodnie z ich odpowiednimi właściwościami fizycznymi, chemicznymi i separacją. Ogólnie rzecz biorąc, cały proces odzyskiwania dzieli się na cztery części: (1) wstępna obróbka; (2) naprawa materiału elektrody; (3) ługowanie metalu; (4) oczyszczanie chemiczne. W procesie odzyskiwania, w zależności od różnych procesów ekstrakcji, technologię odzyskiwania baterii litowo-jonowych można podzielić na trzy kategorie: (1) technologia odzyskiwania na sucho; (2) technologia odzyskiwania na mokro; (3) technologia odzyskiwania biologicznego.

Do ważnych procesów recyklingu na sucho zalicza się separację mechaniczną i rozpuszczanie termiczne w wysokiej temperaturze (lub metalurgię w wysokiej temperaturze). Proces suchego recyklingu jest krótki, a bardziej ukierunkowany recykling nie jest silny. Jest to wstępny etap uzyskiwania odzysku poprzez separację metali.

Ważne jest, aby zwrócić uwagę na metodę odzyskiwania materiału lub stosunek materiału lub przywilej materiału, co jest istotne, aby akumulator był kruszony metodą sortowania fizycznego i rozpuszczania w wysokiej temperaturze lub podziału w wysokiej temperaturze w celu usunięcia materii organicznej w celu dalszego recyklingu elementów. Technologia recyklingu na mokro jest bardziej skomplikowana, ale wskaźnik odzysku każdego metalu jest wysoki i obecnie ważne jest przetwarzanie zużytych baterii niklowych i litowo-jonowych. Techniki odzysku na mokro polegają na przerzucie i przenoszeniu jonów metali z materiałów elektrodowych do ośrodka ługowania, a następnie na wymianie jonowej, wytrącaniu, adsorpcji itp.

Ekstrakcja w roztworze. Technologia odzysku biologicznego jest tania, generuje małe zanieczyszczenie, nadaje się do ponownego użycia i stanowi idealny kierunek rozwoju technologii odzyskiwania akumulatorów litowo-jonowych. Ważne są techniki odzyskiwania biologicznego, które wykorzystują ługowanie mikrobiologiczne, przekształcają użyteczne składniki układu w związki rozpuszczalne i selektywnie rozpuszczają je, aby uzyskać roztwór zawierający skuteczny metal, wyodrębniając składnik docelowy i składniki zanieczyszczeń, a na koniec odzyskując lit metaliczny.

Obecnie badania nad technologią odzysku biologicznego dopiero się rozpoczęły i stopniowo rozwiązują problemy związane z uprawą szczepów o wysokiej wydajności, okresowymi problemami i zagadnieniami kontroli związanymi z warunkami wymywania. Pierwszym krokiem procesu odzyskiwania jest proces wstępnego przetwarzania. Jego celem jest początkowe oddzielenie cennej części starej baterii litowo-jonowej, wydajne selektywne wzbogacenie materiału elektrod itp. w celu ułatwienia późniejszego recyklingu. Proces przebiega pomyślnie.

Proces wstępnej obróbki zazwyczaj łączy kruszenie, mielenie, przesiewanie i separację fizyczną. Do ważnych metod wstępnej obróbki zalicza się: (1) wstępne ładowanie; (2) separację mechaniczną; (3) obróbkę cieplną; (4) roztwór alkaliczny; (5) rozpuszczanie rozpuszczalnika; (6) ręczny demontaż itp. Krok 2: Separacja materiałów.

Faza wstępnej obróbki jest wzbogacana w celu uzyskania mieszanego materiału elektrodowego elektrody dodatniej i elektrody ujemnej, aby oddzielić odzysk współprzewodzący Co, Li itp. i selektywnie wyodrębnić mieszany materiał elektrodowy. Proces separacji materiałów można również podzielić na technologię klasyfikacji odzysku suchego, odzysku mokrego i odzysku biologicznego: (1) ługowanie kwasem nieorganicznym; (2) ługowanie biometryczne; (3) ługowanie mechaniczno-chemiczne.

Krok 3: Oczyszczanie chemiczne. Celem procesu jest oddzielenie i oczyszczenie różnych metali o wysokiej wartości dodanej w roztworze uzyskanym w procesie ługowania. Roztwór ługujący zawiera wiele pierwiastków, takich jak Ni, Co, Mn, Fe, Li, Al i Cu, przy czym Ni, Co, Mn, Li to ważne odzyskiwane pierwiastki metaliczne.

Po dostosowaniu pH wybiera się Al i Fe, a następnie poddaje się dalszej obróbce takie pierwiastki jak Ni, Co, Mn i Li w roztworze ługującym. Do powszechnie stosowanych metod recyklingu należą wytrącanie chemiczne, analiza soli, metoda wymiany jonowej, metoda ekstrakcji i metoda elektroosadzania. Drogi techniczne i trendy w dziedzinie wydajnych baterii litowo-jonowych w kraju i za granicą: Proces mokry i piroliza w wysokiej temperaturze to główne procesy recyklingu baterii w firmach zajmujących się odzyskiem baterii. Obecnie głównym procesem odzyskiwania baterii litowo-jonowych jest proces mokry i wysoka temperatura, a duża część została zainwestowana w etap produkcji przemysłowej.

Ekonomika odzyskiwania litu, samodzielny demontaż akumulatorów przez producentów akumulatorów lub model demontażu przez osoby trzecie jest obecnie głównym nurtem od 2015 r., wraz z wybuchem nowego przemysłu motoryzacyjnego wykorzystującego energię, a kierunek rozwoju materiałów akumulatorowych (w kierunku materiałów trójskładnikowych o wysokiej zawartości niklu) wzrośnie o pewną amplitudę), cena kobaltu, niklu i węglanu litu / wodorotlenku litu wzrośnie o pewną amplitudę. Dzięki temu możliwe jest odzyskanie korzyści ekonomicznych ze zużytych akumulatorów litowo-jonowych. Średni przebieg samochodu osobowego w moim kraju wynosi około 16 000 kilometrów.

W warunkach użytkowania samochodów prywatnych, żywotność samochodów elektrycznych/plug-in wynosi około 4-6 lat; dotyczy to autobusów, samochodów wynajmowanych itp. Istnieją różne rodzaje metali stosowanych w dynamicznych akumulatorach litowo-jonowych. Według autorytatywnych instytucji, udział różnych typów pojazdów elektrycznych i pojemności litowo-jonowej w rowerach jest prognozowany w odniesieniu do przyszłych motywacyjnych akumulatorów litowo-jonowych w moim kraju.

Szacuje się, że do 2018 r. w moim kraju złomowane baterie litowo-jonowe osiągną pojemność 11,8 GWh, a metale nadające się do recyklingu to: nikiel 1,8 mln ton, kobalt 2003,400 ton, mangan 0,3 400 ton; szacunkowo do 2023 r. W tym roku nowo złomowane baterie litowo-jonowe osiągną pojemność 101 GWh, a metale nadające się do recyklingu to: nikiel 119 000 ton, kobalt 230 000 ton, mangan 20 000 ton litu.

Oczekuje się, że instytucja ta odnotuje inny stopień spadku cen innych metali, oprócz kobaltu. Według tych szacunków w 2018 roku wartość rynku metali nadających się do recyklingu osiągnie 1,4 miliarda juanów.

Kobalt 870 milionów juanów, 26 miliardów juanów; do 2023 r. wartość rynkowa metalu nadającego się do recyklingu może osiągnąć nikiel 8,4 miliarda juanów, kobalt 7,3 miliarda juanów, mangan 850 milionów juanów, 16.

6 miliardów juanów litu 14,6 miliarda juanów. Dzięki ustanowieniu modelu oceny ekonomicznej dla dochodu z kosztów baterii litowo-jonowej, dochód z wyników odzysku materiałów można obliczyć za pomocą następującego modelu matematycznego: BPRO oznacza zysk z odzysku zużytych baterii litowo-jonowych; CTOTAL oznacza wykorzystanie zużytych baterii litowo-jonowych. Całkowity przychód z odzyskanych; CDepReciation oznacza koszt amortyzacji sprzętu do przetwarzania zużytych dynamicznych baterii litowo-jonowych; CUSE oznacza koszt wykorzystania procesu odzyskiwania zużytych dynamicznych baterii litowo-jonowych; CTAX oznacza opodatkowanie firmy zajmującej się recyklingiem zużytych baterii litowo-jonowych.

Koszty wykorzystania odpadów z odzysku i ponownego wykorzystania dynamicznych baterii litowo-jonowych obejmują następujące elementy: (1) koszty surowców; (2) koszty materiałów pomocniczych; (3) koszty paliwa; (4) koszty konserwacji sprzętu; (5) koszty utylizacji w środowisku; (6) koszty pracy. Biorąc pod uwagę trzy aspekty marży zysku brutto, wykonalności i zrównoważonego rozwoju, autorytatywne instytucje uważają, że model, w którym producenci baterii bezpośrednio poddają recyklingowi, tworząc zamknięty obieg i profesjonalny mechanizm demontażu przez stronę trzecią w celu zakupu zużytych baterii od producentów baterii, jest obecnie głównym modelem odzysku litowo-elektrycznego. Ponadto w przypadku odzysku kompozytów litowo-elektrycznych uzyskuje się lepszą oszczędność. Załóżmy: (1) Obecna cena metalu (215 000 juanów/tonę, nikiel 777 milionów juanów/tonę, mangan 1 milion/tonę, lit 700 000 juanów/tonę, aluminium 126 000 juanów/tonę, żelazo 0,000 juanów/tonę)

2 miliony / ton) i nie bierze się pod uwagę korzyści z innego odzysku; (2) Rozważenie wykorzystania różnych rodzajów baterii litowo-jonowych (70% fosforanu litu i żelaza, 7% manganianu litu, trzy juany 23%) Kompleksowy odzysk baterii litowo-jonowych; 3) Z wyjątkiem innych kosztów poza surowcem: Zewnętrzne instytucje profesjonalne pozyskują zużyte baterie litowo-jonowe z małych warsztatów i rozkładają marżę zysku brutto, sięgającą 60%; następnie forma recyklingu i przetwarzania sojuszy przemysłowych, marża zysku brutto 45%. Jednak w tych dwóch przypadkach, pierwszy (strona trzecia: zakup małego warsztatu) ma problemy z bezpieczeństwem i ochroną środowiska, a obecny mały warsztat nie rozpoznał ogromnej wartości branży odzyskiwania litowo-elektrycznego, cena zakupu jest niska, więc to podejście nie ma charakteru ciągłego; drugi (sojusz branżowy) jest obecnie mniej prawdopodobny ze względu na jedność odpowiednich przepisów dotyczących zarządzania i środowisk prawnych, ale przyszłość będzie jednym z trendów. Pozostałe trzy sposoby są wykonalne i zrównoważone, ale modelowa marża zysku brutto producentów baterii bezpośrednio poddaje recyklingowi i kupuje zużyte baterie od producentów, dlatego też instytucje autorytatywne uważają, że te dwa sposoby będą stanowić obecnie dominujący sposób recyklingu.

Wartość odzysku materiału baterii trójskładnikowej jest wyższa niż w przypadku innych baterii litowo-jonowych, np. odzyskiwanie trójwymiarowej baterii litowo-jonowej, recykling modelu przez producenta baterii i demontaż modelu przez stronę trzecią w celu wykorzystania zużytych baterii przez producenta baterii. Jakość inwestycji (2016) Marża zysku brutto osiągnęła odpowiednio 55% i 48%, a branża recyklingu baterii litowo-elektrycznych będzie stopniowo osiągać standaryzację, skalę i sojusz branżowy w ciągu najbliższych pięciu lat. Ze względu na skalę przedsięwzięcia marża zysku brutto będzie wysoka. Ponadto oryginalny model recyklingu baterii przez producenta oraz model demontażu przez podmioty zewnętrzne w celu produkcji zużytych baterii nadal są korzystne ekonomicznie.