Nghiên cứu và tiến bộ thu hồi kim loại trong pin lithium ion thải

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

Năng lượng và môi trường là hai vấn đề lớn mà con người phải đối mặt trong thế kỷ 21, phát triển nguồn năng lượng và tài nguyên mới là cơ sở và định hướng cho sự phát triển bền vững của nhân loại. Trong những năm gần đây, pin lithium-ion được sử dụng rộng rãi do chất lượng nhẹ, thể tích nhỏ, tự xả, không có hiệu ứng nhớ, phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, sạc và xả nhanh, tuổi thọ cao, bảo vệ môi trường và nhiều ưu điểm khác. Whittingham là công ty đầu tiên sản xuất pin lithium-ion sử dụng hệ thống Li-TIS vào năm 1990, đã phát triển hơn 40 năm kể từ năm 1990 và đã đạt được những tiến bộ vượt bậc.

Theo thống kê, tổng lượng pin lithium-ion tại nước tôi vào tháng 6 năm 2017 là 8,99 tỷ, tốc độ tăng tích lũy là 34,6%.

Trên thế giới, pin lithium-ion trong lĩnh vực năng lượng hàng không vũ trụ đã bước vào giai đoạn ứng dụng kỹ thuật và một số công ty, đơn vị quân đội trên thế giới đã phát triển pin lithium-ion trong không gian, như Hoa Kỳ, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA), Công ty pin EAGLE-Picher, SAFT của Pháp, JAXA của Nhật Bản, v.v. Với việc pin lithium ion được ứng dụng rộng rãi, lượng pin thải ra ngày càng nhiều. Dự kiến ​​trước và sau năm 2020, xe ô tô chở khách chạy hoàn toàn bằng điện (bao gồm cả xe cắm điện) và xe ô tô chở khách hybrid duy nhất của nước ta có pin lithium điện là 12-77 triệu T.

Mặc dù pin lithium-ion được gọi là pin xanh nhưng không chứa các thành phần gây hại như Hg, PB mà chỉ chứa vật liệu dương, dung dịch điện phân, v.v. gây ô nhiễm lớn cho môi trường và cũng gây lãng phí tài nguyên. Do đó, việc xem xét tình hình quy trình xử lý thu hồi pin lithium-ion thải ở trong và ngoài nước, đồng thời tóm tắt hướng phát triển của quy trình thu hồi pin lithium-ion thải có ý nghĩa thực tiễn quan trọng.

Một thành phần quan trọng của pin lithium-ion bao gồm vỏ, chất điện phân, vật liệu cực dương, vật liệu cực âm, chất kết dính, lá đồng, lá nhôm, v.v. Trong đó, thành phần khối lượng CO, Li, Ni lần lượt là 5% đến 15%, 2% đến 7%, 0,5% đến 2%, cũng như các nguyên tố kim loại như Al, Cu, Fe và giá trị của các thành phần quan trọng, vật liệu anot và catot chiếm khoảng 33% và 10%, chất điện phân và màng ngăn chiếm lần lượt 12% và 30%.

Các kim loại quan trọng thu hồi được trong pin lithium ion thải là Co và Li, màng lithium coban cô đặc quan trọng trên vật liệu cực dương. Đặc biệt là tài nguyên coban ở nước tôi tương đối nghèo nàn, việc khai thác và sử dụng gặp nhiều khó khăn, hàm lượng coban trong pin lithium-ion chiếm khoảng 15%, gấp 850 lần so với các mỏ coban đi kèm. Hiện nay, ứng dụng của LiCoO2 là pin lithium ion vật liệu dương, chứa lithium cobalt organte, lithium hexafluorophosphate, cacbonat hữu cơ, vật liệu cacbon, đồng, nhôm, v.v.

, hàm lượng kim loại quan trọng được thể hiện ở Bảng 1. Việc sử dụng quy trình ướt để xử lý pin lithium-ion thải hiện đang được nghiên cứu ngày càng nhiều, quy trình xử lý được thể hiện ở Hình 1. Kinh nghiệm quan trọng 3 giai đoạn: 1) Ép pin lithium ion đã phục hồi xả hoàn toàn, tách đơn giản, v.v.

Vật liệu điện cực thu được sau quá trình xử lý sơ bộ được hòa tan, do đó các kim loại khác nhau và các hợp chất của chúng thành dạng ion vào chất lỏng ngâm chiết; 3) Tách và thu hồi kim loại có giá trị trong dung dịch ngâm chiết, giai đoạn này là chìa khóa cho các quy trình xử lý pin lithium ion thải Đây cũng là trọng tâm và khó khăn của các nhà nghiên cứu trong nhiều năm. Hiện nay, phương pháp tách và thu hồi quan trọng là chiết dung môi, kết tủa, điện phân, phương pháp trao đổi ion, muối và nguyên nhân. 1.

1, Lượng điện còn lại trước khi xử lý, phần điện còn lại của pin ion sẽ được xả hết trước khi xử lý, nếu không năng lượng còn lại sẽ tập trung thành một lượng nhiệt lớn, có thể gây ra những tác động xấu như nguy cơ mất an toàn. Phương pháp xả pin lithium ion thải có thể được chia thành hai loại, đó là xả vật lý và xả hóa học. Trong đó, phóng điện vật lý là phóng điện ngắn mạch, thường dùng nitơ lỏng và các chất lỏng đông lạnh khác để đông lạnh ở nhiệt độ thấp, sau đó ép lỗ để phóng điện cưỡng bức.

Vào những ngày đầu, Umicore, Umicore của Hoa Kỳ, TOXCO sử dụng nitơ lỏng để xả pin lithium ion thải, tuy nhiên phương pháp này có độ chính xác cao đối với thiết bị, không phù hợp với các ứng dụng công nghiệp quy mô lớn; xả hóa học diễn ra trong dung dịch dẫn điện (giải phóng nhiều năng lượng dư trong quá trình điện phân trong dung dịch NaCl). Trước đó, Nan Junmin đã đặt một pin lithium ion thải loại monome vào một thùng thép đựng nước và chất dẫn điện tử, nhưng vì chất điện phân của pin lithium ion có chứa LiPF6 nên phản ứng được phản ánh khi tiếp xúc với nước.

HF gây hại cho môi trường và người vận hành, do đó cần phải ngâm kiềm ngay sau khi xả. Những năm gần đây, Tống Tú Linh, v.v. Nồng độ 2g/L, thời gian xả là 8h, điện áp cố kết cuối cùng giảm xuống 0.

54V, đáp ứng yêu cầu xả điện hiệu quả xanh. Ngược lại, chi phí xả hóa chất thấp hơn, thao tác đơn giản, có thể đáp ứng được ứng dụng xả quy mô lớn, nhưng chất điện phân lại có tác động tiêu cực đến vỏ kim loại và thiết bị. 1.

2, quá trình phá vỡ, tách và phân mảnh rất quan trọng để cô lập vật liệu điện cực bằng cách nghiền nhiều giai đoạn, sàng lọc, v.v. bằng cách nghiền nhiều giai đoạn, sàng lọc, v.v. bằng cách nghiền nhiều giai đoạn, sàng lọc, v.v.

, để tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng lửa sau này. Phương pháp, phương pháp ướt, v.v. Phương pháp phân tách cơ học là một trong những phương pháp xử lý sơ bộ thường được sử dụng, dễ dàng đạt được mục đích xử lý thu hồi công nghiệp quy mô lớn đối với pin lithium-ion thải.

SHIN và cộng sự, Bằng quá trình nghiền, sàng, tách từ, nghiền mịn và phân loại để đạt được quá trình làm giàu tách LiCoO2. Kết quả cho thấy khả năng thu hồi kim loại mục tiêu có thể được cải thiện trong điều kiện tốt hơn, nhưng do cấu trúc pin lithium ion phức tạp nên rất khó để tách hoàn toàn các thành phần bằng phương pháp này; Li et al.

, Sử dụng phương pháp phân tách cơ học mới, cải thiện hiệu suất thu hồi CO, giảm tiêu thụ năng lượng và ô nhiễm. Về việc tách vật liệu điện cực, vật liệu được rửa sạch và khuấy trong bồn nước 55 °C, hỗn hợp được khuấy trong 10 phút và 92% vật liệu điện cực thu được được tách ra khỏi kim loại lưu chất hiện tại. Đồng thời, bộ thu dòng điện có thể được thu hồi dưới dạng kim loại.

1.3, Quá trình xử lý nhiệt xử lý nhiệt rất quan trọng để loại bỏ các chất hữu cơ, mực in, v.v., mực in, v.v.

của pin lithium ion thải và phân tách vật liệu điện cực và chất lỏng dòng điện. Phương pháp xử lý nhiệt hiện nay phần lớn là xử lý nhiệt thông thường ở nhiệt độ cao, tuy nhiên còn tồn tại vấn đề về độ tách thấp, ô nhiễm môi trường,... Để tiếp tục cải tiến quy trình, trong những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu hơn.

SUN và cộng sự, Nhiệt phân chân không nhiệt độ cao, vật liệu pin thải được thu gom trong lò chân không trước khi nghiền thành bột, nhiệt độ từ 10 °C đến 600 °C trong 30 phút, chất hữu cơ bị phân hủy thành chất lỏng hoặc khí phân tử nhỏ. Có thể sử dụng riêng cho nguyên liệu hóa học.

Đồng thời, lớp LiCoO2 trở nên lỏng lẻo và dễ tách khỏi lá nhôm sau khi gia nhiệt, có lợi cho oxit kim loại vô cơ cuối cùng. Xử lý sơ bộ vật liệu cực dương của pin lithium ion thải. Kết quả cho thấy khi hệ thống nhỏ hơn 1.

0 kPa, nhiệt độ phản ứng là 600 °C, thời gian phản ứng là 30 phút, chất kết dính hữu cơ có thể được loại bỏ đáng kể và hầu hết hoạt chất ở điện cực dương được tách ra khỏi lá nhôm, lá nhôm được giữ nguyên vẹn. So với các kỹ thuật xử lý nhiệt thông thường, nhiệt phân chân không nhiệt độ cao có thể thu hồi riêng biệt, cải thiện việc sử dụng toàn diện tài nguyên, đồng thời ngăn ngừa khí độc từ vật liệu hữu cơ phân hủy gây ô nhiễm môi trường, nhưng thiết bị cao, phức tạp, việc thúc đẩy công nghiệp hóa có những hạn chế nhất định. 1.

4. Thông thường, PVDF trên điện cực hòa tan của dung môi hữu cơ có độ phân cực mạnh, do đó vật liệu điện cực dương được tách ra khỏi lá nhôm lưu chất hiện tại. Liang Lijun đã chọn nhiều loại dung môi hữu cơ phân cực để hòa tan vật liệu điện cực dương đang nghiền và nhận thấy rằng dung môi tối ưu là N-methylpyrrolidone (NMP) và có thể tạo ra hỗn hợp carbon và hoạt chất vật liệu điện cực dương LIFEPO4 trong điều kiện tối ưu.

Nó được tách hoàn toàn khỏi lá nhôm; Hanisch và cộng sự sử dụng phương pháp hòa tan để lựa chọn kỹ lưỡng điện cực sau quá trình xử lý nhiệt và tách áp suất cơ học và sàng lọc. Điện cực được xử lý ở 90 °C trong NMP trong 10 đến 20 phút. Sau khi lặp lại 6 lần, chất kết dính trong vật liệu điện cực có thể hòa tan hoàn toàn, hiệu quả tách biệt cũng triệt để hơn.

Độ hòa tan được so sánh với các phương pháp xử lý trước khác, thao tác đơn giản, có thể cải thiện hiệu quả hiệu suất tách và tỷ lệ thu hồi, triển vọng ứng dụng công nghiệp hóa tốt hơn. Hiện nay chất kết dính này chủ yếu được sử dụng là NMP, tốt hơn nhưng do giá thành rẻ, dễ bay hơi, độc tính thấp... nên ở một mức độ nào đó, ứng dụng thúc đẩy công nghiệp của nó vẫn còn hạn chế.

Quá trình hòa tan ngâm chiết là quá trình hòa tan vật liệu điện cực thu được sau quá trình xử lý sơ bộ, để các nguyên tố kim loại trong vật liệu điện cực vào dung dịch dưới dạng ion, sau đó được tách chọn lọc bằng nhiều kỹ thuật tách khác nhau và thu hồi được kim loại CO quan trọng, Li et al. Các phương pháp thẩm thấu hòa tan quan trọng bao gồm thẩm thấu hóa học và thẩm thấu sinh học. 2.

1, Phương pháp ngâm hóa chất Phương pháp ngâm hóa chất thông thường là ngâm hòa tan vật liệu điện cực bằng cách ngâm axit hoặc ngâm kiềm, và điều quan trọng là phải bao gồm phương pháp ngâm từng bước và phương pháp ngâm hai bước. Phương pháp ngâm chiết một bước thường sử dụng axit vô cơ HCl, HNO3, H2SO4, v.v. để hòa tan trực tiếp vật liệu điện cực vào vật liệu điện cực, nhưng phương pháp này sẽ sinh ra các khí độc hại như CL2, SO2, do đó việc xử lý khí thải sẽ gặp khó khăn. Nghiên cứu phát hiện ra rằng H2O2, Na2S2O3 và các chất khử khác như H2O2, Na2S2O3 được thêm vào chất ngâm chiết, và vấn đề này có thể được giải quyết hiệu quả, đồng thời CO3+ cũng dễ hòa tan CO2+ hơn trong chất lỏng ngâm chiết, do đó làm tăng tốc độ ngâm chiết.

Pan Xiaoyong và cộng sự Sử dụng hệ thống H2SO4-Na2S2O3 để lọc vật liệu điện cực, tách và thu hồi CO, Li. Kết quả cho thấy nồng độ H+ là 3 mol/L, nồng độ Na2S2O3 là 0.

25 mol/L, tỷ lệ lỏng rắn 15:1, 90 ¡ã C, CO, Li tỷ lệ rửa trôi cao hơn 97%; Chen Liang và cộng sự, H2SO4 + H2O2 đã được rửa trôi để rửa trôi hoạt chất. Kết quả cho thấy tỷ lệ lỏng rắn là 10:1, nồng độ H2SO4 là 2,5 mol/l, lượng H2O2 thêm vào là 2.

0 ml/g (bột), nhiệt độ 85oC, thời gian ngâm chiết 120 phút, Co, Ni và Mn lần lượt là 97%, 98% và 96%; Lu Xiuyuan et al. Để chiết tách, sử dụng hệ thống tác nhân nâng H2SO4 + để chiết tách vật liệu điện cực dương của pin lithium-ion có hàm lượng niken cao (lini0,6CO0.

2Mn0.2O2), nghiên cứu các chất khử khác nhau (H2O2, glucose và Na2SO3) về tác dụng rửa trôi kim loại. ảnh hưởng.

Kết quả cho thấy trong điều kiện thích hợp nhất, H2O2 được sử dụng làm chất khử, hiệu quả rửa giải kim loại quan trọng lần lượt là 100%, 96,79%, 98,62%, 97%.

Ý kiến ​​toàn diện, sử dụng tác nhân khử axit làm hệ thống chiết, đây là quy trình chiết chính thống trong xử lý công nghiệp pin lithium-ion thải hiện nay do có ưu điểm là ngâm trực tiếp trong axit, tốc độ chiết cao hơn, tốc độ phản ứng nhanh hơn, v.v. Phương pháp ngâm chiết hai bước là thực hiện ngâm chiết kiềm sau khi xử lý sơ bộ đơn giản, để Al ở dạng NaAlO2 thành dạng NaAlO2, sau đó thêm chất khử H2O2 hoặc Na2S2O3 làm dung dịch ngâm chiết, thu được dung dịch ngâm chiết được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh độ pH, lắng chọn lọc Al, Fe và thu thập dịch mẹ thu được để tiến hành tách dịch mẹ thu được tiếp theo. Đặng Triều Dũng và cộng sự

Được thực hiện bằng dung dịch NaOH 10%, tỷ lệ chiết Al là 96,5%, 2 mol/L H2SO4 và 30% H2O2 là ngâm axit, tỷ lệ chiết CO là 98,8%.

Nguyên lý chiết tách như sau: 2licoo2 + 3H2SO4 + H2O2→Dung dịch ngâm chiết thu được Li2SO4 + 2CoSO4 + 4H2O + O2, với quá trình chiết xuất nhiều giai đoạn, tỷ lệ thu hồi CO2 cuối cùng đạt 98%. Phương pháp này đơn giản, dễ vận hành, ít ăn mòn, ít ô nhiễm. 2.

2, Luật thẩm thấu sinh học Cùng với sự phát triển của công nghệ, công nghệ sinh học có xu hướng phát triển và triển vọng ứng dụng tốt hơn do khả năng bảo vệ môi trường hiệu quả, chi phí thấp. Phương pháp ngâm chiết sinh học dựa trên quá trình oxy hóa của vi khuẩn, do đó kim loại vào dung dịch dưới dạng ion. Trong những năm gần đây, một số nhà nghiên cứu đã nghiên cứu kim loại giá rẻ bằng phương pháp chiết tách sinh học.

MISHRA và cộng sự Sử dụng axit vô cơ và trực khuẩn oxit axit eosubric để ngâm rửa pin lithium ion thải, sử dụng các nguyên tố S và Fe2+ làm năng lượng, H2SO4 và FE3+ cùng các chất chuyển hóa khác trong môi trường ngâm rửa, và sử dụng các chất chuyển hóa này để hòa tan pin lithium ion cũ. Nghiên cứu phát hiện ra rằng tốc độ hòa tan sinh học của CO nhanh hơn Li.

Fe2+ ​​có thể thúc đẩy sinh trưởng, sinh sản của vi sinh vật, FE3+ và kim loại trong cặn bã. Tỷ lệ chất lỏng rắn cao hơn, tức là

, sự phát triển mới của nồng độ kim loại, có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn, không có lợi cho sự hòa tan kim loại; MarcináKováEtOAc. Môi trường dinh dưỡng bao gồm tất cả các khoáng chất cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn và môi trường dinh dưỡng thấp được sử dụng làm năng lượng trong H2SO4 và nguyên tố S. Nghiên cứu phát hiện thấy rằng trong môi trường dinh dưỡng giàu, tỷ lệ rửa trôi sinh học của Li và CO lần lượt là 80% và 67%; trong môi trường dinh dưỡng nghèo, chỉ có 35% Li và 10.

5% CO đã được hòa tan. Phương pháp ngâm chiết sinh học so với hệ thống ngâm chiết chất khử axit truyền thống có ưu điểm là chi phí thấp và bảo vệ môi trường xanh, nhưng tốc độ ngâm chiết các kim loại quan trọng (CO, Li et al.) tương đối thấp và việc xử lý công nghiệp hóa trên quy mô lớn có một số hạn chế nhất định.

3.1, Phương pháp chiết dung môi Phương pháp chiết dung môi là quá trình tách và thu hồi các thành phần kim loại từ pin lithium ion thải hiện nay, tức là tạo thành phức chất ổn định với ion mục tiêu trong chất lỏng chiết, đồng thời sử dụng dung môi hữu cơ thích hợp. Tách riêng để chiết xuất kim loại và hợp chất mục tiêu.

Các chất chiết xuất thường được sử dụng là quan trọng đối với Cyanex272, Acorgam5640, P507, D2EHPA và PC-88A, v.v. Swain và cộng sự Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất chiết xuất CYANEX272 đến CO, Li.

Kết quả cho thấy nồng độ CO từ 2,5 đến 40 mol/m3 tăng từ 7,15% lên 99.

90%, và chiết xuất Li tăng từ 1,36% lên 7,8%; nồng độ từ 40 đến 75 mol/m3, tỷ lệ chiết xuất CO2 cơ sở Tỷ lệ chiết xuất Li mới được thêm vào là 18%, và khi nồng độ cao hơn 75 mol/m3, hệ số tách CO2 làm giảm nồng độ, hệ số tách tối đa là 15641.

Theo phương pháp hai bước của Wu Fang, sau khi chiết xuất chất chiết xuất P204, P507 được chiết xuất từ ​​CO, Li, sau đó H2SO4 được đảo ngược, và chất chiết xuất thu được được thêm vào Na2CO3 để thu hồi chọn lọc Li2CO3. Khi pH là 5,5, hệ số tách CO, Li đạt 1×105, khả năng thu hồi CO2 trên 99%; kang et al.

Từ zealic 5% đến 20% CO, 5% ~ 7% Li, 5% ~ 10% Ni, 5% hóa chất hữu cơ và 7% chất thải nhựa ion lithium Coban sunfat được thu hồi trong pin, nồng độ CO là 28 g / L, pH được điều chỉnh đến 6,5 lắng các tạp chất ion kim loại như Cu, Fe và Al. Sau đó chiết xuất chọn lọc Co từ pha nước tinh khiết bằng Cyanex 272, khi pH <6, the separation factor of CO / Li and CO / Ni is close to 750, and the total recovery of CO is about 92%.

Có thể thấy rằng nồng độ chất chiết xuất có ảnh hưởng lớn đến tốc độ chiết xuất và việc tách các kim loại quan trọng (CO và Li) có thể đạt được bằng cách kiểm soát độ pH của hệ thống chiết xuất. Trên cơ sở này, sử dụng hệ thống chiết xuất hỗn hợp để xử lý pin lithium-ion thải, có thể đạt được hiệu quả phân tách và thu hồi chọn lọc các ion kim loại quan trọng tốt hơn. PRANOLO và cộng sự, một hệ thống chiết xuất hỗn hợp thu hồi chọn lọc Co và Li trong chất thải từ pin lithium-ion.

Kết quả cho thấy, thêm 2% (tỷ lệ thể tích) ACORGAM 5640 vào 7% (tỷ lệ thể tích) Ionquest801, pH của dịch chiết Cu có thể giảm, Cu, Al, FE sẽ được chiết vào pha hữu cơ bằng hệ thống kiểm soát pH, và thực hiện tách bằng Co, Ni, Li. Độ pH của hệ thống sau đó được kiểm soát ở mức 5,5 đến 6.

0, và quá trình chiết xuất chọn lọc Co của quá trình chiết xuất chọn lọc CO, Ni và Li trong dung dịch chiết xuất không đáng kể; Zhang Xinle et al. Dùng để ngâm axit - chiết - kết tủa Co trong pin ion. Kết quả cho thấy nồng độ axit là 3.

5, chiết xuất chất chiết xuất P507 và Cyanex272 theo tỷ lệ thể tích 1:1, chiết xuất CO2 là 95,5%. Tiếp theo sử dụng H2SO4 đảo ngược, tạo viên chất chống chiết xuất pH là 4 phút, tốc độ kết tủa CO có thể đạt tới 99.

9%. Nhìn toàn diện, phương pháp chiết dung môi có ưu điểm là tiêu thụ năng lượng thấp, hiệu quả tách tốt, phương pháp chiết dung môi ngâm axit hiện là quy trình chính thống của pin lithium ion thải, nhưng tối ưu hóa hơn nữa chất chiết và điều kiện chiết là trọng tâm nghiên cứu hiện nay trong lĩnh vực này để đạt được hiệu quả hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường và có thể tái chế. 3.

2, Phương pháp kết tủa là chuẩn bị pin lithium-ion thải. Sau khi hòa tan, thu được dung dịch CO, Li, thêm chất kết tủa vào kết tủa, kim loại mục tiêu quan trọng Co, Li, v.v. để đạt được sự phân tách kim loại.

SUN và cộng sự Nhấn mạnh việc sử dụng H2C2O4 làm tác nhân ngâm chiết trong khi kết tủa các ion CO trong dung dịch dưới dạng COC 2O4, sau đó Al (OH) 3 và Li2CO3 được kết tủa bằng cách thêm chất kết tủa NaOH và Na2CO3. Tách biệt; Pan Xiaoyong và cộng sự xung quanh PH được điều chỉnh thành 5.

0, có thể loại bỏ hầu hết Cu, Al, Ni. Sau khi chiết xuất tiếp theo, 3% H2C2O4 và Na2CO3 bão hòa lắng xuống COC2O4 và Li2CO3, tỷ lệ thu hồi CO cao hơn 99% Tỷ lệ thu hồi Li cao hơn 98%; Li Jinhui xử lý trước sau khi chuẩn bị pin ion lithium thải, kích thước hạt nhỏ hơn 1,43 mm được sàng lọc với nồng độ 0.

5 đến 1,0 mol/L, và tỷ lệ rắn-lỏng là 15 đến 25 g/L. 40 ~ 90 phút, tạo ra kết tủa COC2O4 và dung dịch ngâm chiết Li2C2O4, tỷ lệ thu hồi COC2O4 và Li2C2O4 cuối cùng vượt quá 99%.

Lượng mưa lớn, tỷ lệ thu hồi kim loại quan trọng cao. Độ pH kiểm soát có thể đạt được khả năng tách kim loại, dễ đạt được trong công nghiệp hóa, nhưng dễ bị tạp chất can thiệp, tương đối thấp. Do đó, chìa khóa của quá trình này là lựa chọn tác nhân kết tủa có chọn lọc và tối ưu hóa hơn nữa các điều kiện quy trình, kiểm soát thứ tự kết tủa ion kim loại hóa trị riêng, do đó cải thiện độ tinh khiết của sản phẩm.

3.3. Phương pháp điện phân thu hồi kim loại van trong pin lithium ion thải là phương pháp điện phân hóa học trong vật liệu điện cực bằng cách ngâm chất lỏng, để khử thành dạng đơn hoặc dạng lắng.

Không thêm các chất khác, không dễ đưa tạp chất vào, có thể thu được sản phẩm có độ tinh khiết cao, nhưng trong trường hợp có nhiều ion sẽ xảy ra hiện tượng lắng đọng hoàn toàn, do đó làm giảm độ tinh khiết của sản phẩm, đồng thời tiêu tốn nhiều năng lượng điện hơn. Myoung và cộng sự Chất lỏng chiết xuất vật liệu dương của pin lithium ion thải để xử lý HNO3 là nguyên liệu thô và coban được thu hồi bằng phương pháp điện thế không đổi.

Trong quá trình điện phân, O2 bị khử thành NO3 - phản ứng khử, nồng độ OH được thêm vào và CO (OH) 2 được tạo ra trên bề mặt catốt Ti và quá trình xử lý nhiệt thu được bằng CO3O4. Quá trình phản ứng hóa học như sau: 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, v.v., sử dụng công nghệ thế năng không đổi và thế năng động để thu hồi CO từ vật liệu dương của pin lithium ion thải.

Kết quả cho thấy hiệu suất sạc của CO giảm khi pH tăng, pH = 5,40, thế -1,00V, mật độ sạc 10.

0c/cm2, hiệu suất nạp điện đạt cực đại, đạt 96,60%. Quá trình phản ứng hóa học như sau: CO2 ++ 2OH-→CO (OH) 2 (S) CO (OH) 2 (S) + 2E→CO (S) + 2OH-3.

4, Phương pháp trao đổi ion Phương pháp trao đổi ion là phương pháp dựa trên sự khác biệt về khả năng hấp phụ của các phức chất ion kim loại khác nhau như Co, Ni, thực hiện tách và chiết xuất kim loại. FENG và cộng sự Bổ sung vào quá trình thu hồi CO từ vật liệu điện cực dương H2SO4 bằng chất lỏng chiết xuất.

Nghiên cứu về tỷ lệ thu hồi coban và việc tách các tạp chất khác khỏi các yếu tố như độ pH, chu trình ngâm chiết. Kết quả cho thấy nhựa TP207 được sử dụng để kiểm soát pH = 2,5, tuần hoàn được xử lý 10.

Tỷ lệ loại bỏ Cu đạt 97,44% và tỷ lệ thu hồi coban đạt 90,2%.

Phương pháp này có tính chọn lọc ion mục tiêu cao, quy trình đơn giản và dễ vận hành, được chiết xuất để chiết xuất giá kim loại biến đổi trong pin lithium ion thải, cung cấp những cách thức mới nhưng do giới hạn chi phí cao nên ứng dụng công nghiệp chưa được phổ biến. 3.5, quá trình muối hóa muối là làm giảm hằng số điện môi của chất lỏng ngâm chiết bằng cách thêm dung dịch (NH4)2SO4 bão hòa và dung môi có hằng số điện môi thấp vào dung dịch ngâm chiết pin lithium ion thải, do đó làm giảm hằng số điện môi của chất lỏng ngâm chiết và muối coban được kết tủa khỏi dung dịch.

Phương pháp này đơn giản, dễ vận hành và thấp, tuy nhiên trong điều kiện có nhiều ion kim loại, có sự kết tủa các muối kim loại khác, do đó làm giảm độ tinh khiết của sản phẩm. Jin Yujian và cộng sự, theo lý thuyết hiện đại về dung dịch điện phân, việc sử dụng pin lithium ion muối. Dung dịch nước bão hòa (NH4) 2SO4 và etanol khan được thêm vào từ chất lỏng chiết HCl từ LiiCoO2 làm điện cực dương, và khi dung dịch, dung dịch nước bão hòa (NH4) 2SO4 và etanol khan là 2: 1: 3, CO2 + tỷ lệ kết tủa hơn 92%.

Sản phẩm muối thu được là (NH4) 2CO (SO4) 2 và (NH4) Al (SO4) 2, sử dụng các muối phân đoạn để tách hai muối, do đó thu được các sản phẩm khác nhau. Về việc chiết xuất và tách kim loại có giá trị trong nước thải từ pin lithium ion, trên đây là một số cách để nghiên cứu thêm. Xét đến các yếu tố như khối lượng xử lý, chi phí vận hành, độ tinh khiết của sản phẩm và ô nhiễm thứ cấp, Bảng 2 tóm tắt phương pháp kỹ thuật để so sánh một số phương pháp tách kim loại được mô tả ở trên.

Hiện nay, ứng dụng của pin lithium-ion trong năng lượng điện và các khía cạnh khác ngày càng rộng rãi, số lượng pin lithium-ion thải ra không thể xem nhẹ. Ở giai đoạn này, quá trình thu hồi pin lithium-ion không thải bỏ rất quan trọng đối với quá trình xử lý trước - tái chế ướt. Xử lý trước đây bao gồm xả, nghiền và tách vật liệu điện cực, v.v.

Trong số đó, phương pháp hòa tan đơn giản, có thể cải thiện hiệu quả hiệu suất tách và tỷ lệ thu hồi, nhưng dung môi đáng kể (NMP) hiện đang sử dụng có giá thành khá đắt, do đó việc ứng dụng dung môi phù hợp hơn trong lĩnh vực này là đáng để nghiên cứu. Một trong những hướng. Quá trình ngâm chiết rất quan trọng với tác nhân khử axit làm tác nhân ngâm chiết, có thể đạt được hiệu quả ngâm chiết mong muốn, nhưng sẽ có ô nhiễm thứ cấp như chất thải lỏng vô cơ, còn phương pháp ngâm chiết sinh học có ưu điểm là hiệu quả, bảo vệ môi trường và chi phí thấp, nhưng có một kim loại quan trọng.

Tốc độ chiết tương đối cao, việc tối ưu hóa lựa chọn vi khuẩn và tối ưu hóa điều kiện chiết có thể làm tăng tốc độ chiết, một trong những hướng nghiên cứu của quá trình chiết trong tương lai. Kim loại Valentine trong dung dịch ngâm chiết phục hồi ướt là mắt xích quan trọng của quá trình thu hồi pin lithium-ion thải, đồng thời là những điểm chính và khó khăn trong nghiên cứu trong những năm gần đây, và các phương pháp quan trọng có chiết xuất dung môi, kết tủa, điện phân, phương pháp trao đổi ion, phân tích muối. Trong số đó, phương pháp chiết dung môi hiện đang được sử dụng theo nhiều cách, với mức độ ô nhiễm thấp, mức tiêu thụ năng lượng thấp, hiệu quả tách cao và độ tinh khiết của sản phẩm, đồng thời lựa chọn và phát triển các chất chiết xuất hiệu quả hơn và chi phí thấp hơn, giúp giảm hiệu quả chi phí vận hành và việc khám phá thêm các hiệu ứng hiệp đồng của các chất chiết xuất khác nhau có thể là một trong những hướng trọng tâm của lĩnh vực này.

Ngoài ra, phương pháp kết tủa cũng là chìa khóa cho một hướng nghiên cứu khác do có ưu điểm là tỷ lệ thu hồi cao, chi phí thấp và xử lý cao. Hiện nay, vấn đề quan trọng trong sự hiện diện của phương pháp kết tủa là thấp, vì vậy, liên quan đến việc lựa chọn và điều kiện xử lý của quá trình lắng đọng, nó sẽ kiểm soát trình tự kết tủa ion kim loại hóa trị riêng, do đó tăng độ tinh khiết của sản phẩm sẽ có triển vọng ứng dụng công nghiệp tốt hơn. Đồng thời, trong quá trình xử lý pin lithium-ion thải, không thể ngăn ngừa được ô nhiễm thứ cấp như chất thải lỏng, cặn thải, đồng thời giảm thiểu tác hại của ô nhiễm thứ cấp trong khi tận dụng tài nguyên để thu được pin lithium-ion thải.

Thân thiện với môi trường, hiệu quả và chi phí thấp.