Tiến độ nghiên cứu công nghệ thu hồi pin ion phosphate thải

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

Vào năm 2010, đất nước tôi bắt đầu thúc đẩy sử dụng xe năng lượng mới. Năm 2014, doanh số tăng đột biến, năm 2017 đạt khoảng 770.000 xe. Xe buýt, xe buýt, v.v.

, dựa trên pin ion lithium sắt phosphate, tuổi thọ khoảng 8 năm. Sự gia tăng liên tục của các loại xe năng lượng mới sẽ tạo nên sự bùng nổ về pin lithium trong tương lai. Nếu một lượng lớn pin bị loại bỏ mà không có giải pháp xử lý phù hợp sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và lãng phí năng lượng, làm thế nào để giải quyết tình trạng pin thải là vấn đề lớn mà mọi người quan tâm.

Theo số liệu thống kê của ngành pin lithium chạy bằng năng lượng lithium của nước tôi, nhu cầu về pin lithium động toàn cầu năm 2016 là 41,6GW · h, trong đó bốn loại pin lithium-ion động quan trọng của LFP, NCA, NCM và LMO lần lượt là 23,9GW · h.

5,5GW · giờ, 10,5GW · giờ và 1.

7GW · h, pin Lifepo4 chiếm 57,4% thị trường, NCA và NCM là hai hệ thống điện ba chiều chính, tổng nhu cầu pin lithium chiếm 38,5% tổng nhu cầu.

Do vật liệu ba nguyên có mật độ năng lượng cao nên Pin Lithium Sanyuan Power 2017 là 45%, pin lithium sắt là 49% pin lithium. Hiện nay, xe ô tô điện thuần túy đều sử dụng pin ion lithium sắt phosphate, pin lithium động sắt phosphate là hệ thống pin phổ biến nhất trong ngành công nghiệp ban đầu. Do đó, thời gian ngừng hoạt động của pin ion lithium sắt phosphate sẽ đến trước tiên.

Việc tái chế pin thải LifePo4 không chỉ có thể giảm bớt áp lực lên môi trường do lượng rác thải lớn gây ra mà còn mang lại lợi ích kinh tế đáng kể, góp phần vào sự phát triển liên tục của toàn ngành. Bài viết này sẽ giải quyết các chính sách hiện hành của đất nước, giá cả quan trọng của chất thải, pin LifePo4, v.v. Trên cơ sở đó, đưa ra nhiều phương pháp tái chế, tái sử dụng, chất điện phân, chất điện phân, chất điện phân và vật liệu cực âm, và tham khảo tài liệu tham khảo về nguồn cung cấp phục hồi quy mô cho pin LIFEPO4.

1 Chính sách tái chế pin thải Với sự phát triển của ngành công nghiệp pin lithium-ion của đất nước tôi, việc tái chế và xử lý pin đã qua sử dụng một cách hiệu quả là vấn đề lành mạnh mà ngành công nghiệp có thể tiếp tục phát triển. Thông báo về "Kế hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô tiết kiệm năng lượng và năng lượng mới (2012-2020)" nêu rõ việc tăng cường quản lý thu hồi và sử dụng pin lithium động, phát triển phương pháp quản lý tái chế pin lithium động, hướng dẫn Công ty chế biến pin lithium điện tăng cường tái chế pin thải. Với vấn đề ngày càng gia tăng về thu hồi pin lithium động, các quốc gia và địa phương đã công bố việc xây dựng các chính sách, chuẩn mực và giám sát có liên quan đến ngành tái chế trong những năm gần đây.

Chính sách quan trọng của đất nước trong việc tái chế pin được thể hiện ở Bảng 1. 2 Thành phần quan trọng của Pin Lithium Ion Tái chế Chất thải PO4 Cấu trúc Pin Lithium Ion Nói chung bao gồm điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân, màng ngăn, vỏ, nắp, v.v., trong đó vật liệu điện cực dương là lõi của pin lithium ion và vật liệu điện cực dương chiếm hơn 30% chi phí pin. Bảng 2 là vật liệu của một lô pin LifePO4 5A · h ở tỉnh Quảng Đông (hàm lượng chất rắn 1% trong bảng).

Có thể thấy từ Bảng 2, điện cực dương lithium phosphate, than chì âm, chất điện phân, màng ngăn là lớn nhất, lá đồng, lá nhôm, ống nano carbon, axetilen đen, than chì dẫn điện, PVDF, CMC. Theo giá chào hàng ròng màu Thượng Hải (ngày 29 tháng 6 năm 2018), nhôm: 1,4 triệu nhân dân tệ/tấn, đồng: 51.400 nhân dân tệ/tấn, lithium sắt phosphate: 72.500 nhân dân tệ/tấn; theo mạng lưới lưu trữ năng lượng và mạng lưới pin của nước tôi Theo báo cáo, vật liệu điện cực âm than chì nói chung là (6-7) triệu/tấn, giá chất điện phân là (5-5.

5) triệu/tấn. Lượng vật liệu lớn, giá thành cao là một thành phần quan trọng trong việc tái chế pin đã qua sử dụng hiện nay, và giải pháp tái chế cần cân nhắc đến lợi ích kinh tế và lợi ích về môi trường. 3 Công nghệ tái chế vật liệu PO4 chất thải 3.

1 Công nghệ tái chế theo luật kết tủa hóa học Hiện nay, thu hồi ướt kết tủa hóa học là một phương pháp tái chế pin thải hiệu quả. Các oxit hoặc muối của Li, Co, Ni, v.v. được thu hồi bằng phương pháp đồng kết tủa, sau đó là nguyên liệu thô hóa học.

Hình thức này được thực hiện và phương pháp kết tủa hóa học là một cách tiếp cận quan trọng đối với quá trình thu hồi lithium cobaltate và pin thải ba chiều hiện nay. Đối với vật liệu LiFePO4, phương pháp tách kết tủa bằng cách nung ở nhiệt độ cao, hòa tan kiềm, ngâm axit, v.v., để thu hồi giá trị kinh tế nhất của các nguyên tố Li và có thể đồng thời thu hồi kim loại và các kim loại khác, sử dụng dung dịch kiềm NaOH để hòa tan điện cực dương, do đó, lá nhôm tập thể đi vào dung dịch trong NaalO2, lọc, dịch lọc được trung hòa bằng dung dịch axit sunfuric để thu được Al (OH) 3 và thu hồi Al.

Chất cặn lọc là LiFePO4, chất dẫn điện cacbon đen và vật liệu LiFePO4 phủ cacbon bề mặt, v.v. Có hai cách để tái chế LifePO4: Phương pháp được sử dụng để hòa tan xỉ bằng axit sunfuric hydro để hòa tan xỉ bằng hydroxide, do đó dung dịch trong Fe2 (SO4) 3 và Li2SO4, dịch lọc sau khi tách tạp chất cacbon được điều chỉnh bằng NaOH và nước amoniac, trước tiên làm cho sắt Fe (OH) 3 kết tủa, dung dịch Na2CO3 còn lại kết tủa Li2CO3; phương pháp 2 dựa trên quá trình vi phân FEPO4 trong axit nitric, hòa tan cặn lọc vật liệu điện cực dương bằng axit nitric và hydro peroxide, trước tiên tạo thành kết tủa FEPO4, và cuối cùng kết tủa trong Fe (OH) 3, dung dịch axit còn lại kết tủa Li2CO3 thành dung dịch Na2CO3 bão hòa và kết tủa tương ứng của Al, Fe và Li. Li et al [6], dựa trên LIFEPO4 trong dung dịch hỗn hợp H2SO4 + H2O2, Fe2 + bị oxy hóa thành Fe3 +, và tạo thành kết tủa FEPO4 với liên kết PO43, thu hồi kim loại Fe và tách khỏi Li, tiếp tục dựa trên 3LI2SO4 + 2NA3PO4 → 3NA2SO4 + 2Li3PO4 ↓, tạo kết tủa, tách, thu thập, thực hiện thu hồi kim loại Li.

Vật liệu oxy hóa dễ hòa tan hơn trong dung dịch HCl, WANG, v.v., bột vật liệu hỗn hợp LiFePO4 / C được nung ở 600 ° C, đảm bảo các ion ferri bị oxy hóa hoàn toàn và độ hòa tan của LiFePO4 được hòa tan trong axit, và tỷ lệ thu hồi Li là 96%. Phân tích LifePO4 tái chế Sau khi thu được tiền chất FePO4 · 2H2O và nguồn Li, tổng hợp vật liệu LiFepo4 là điểm nóng nghiên cứu, ZHENG et al [8] giải pháp nhiệt độ cao cho các tấm điện cực, loại bỏ chất kết dính và cacbon để oxy hóa LIFEPO4 Fe2 + thành Fe3 +, sàng lọc Bột thu được được hòa tan trong axit sunfuric và dịch lọc hòa tan được điều chỉnh pH đến 2 để thu được FEPO4 hydrat và thu được 5 giờ ở 700 ° C trong 5 giờ để thu được sản phẩm thu hồi FEPO4 và dịch lọc được cô đặc bằng dung dịch Na2CO3 để kết tủa Li2CO3 và nhận ra kim loại.

Tái chế. Bian và cộng sự sau khi nhiệt phân bằng axit photphoric bằng axit photphoric, nó được sử dụng để thu được FEPO4 · 2H2O, và như một tiền chất, một phương pháp khử nhiệt Li2CO3 và cacbon glucose để tạo thành hợp chất LIFEPO4 / C, và Li trong vật liệu thu hồi được kết tủa trong LIH2PO4.

, Thực hiện thu hồi vật liệu, sau đó sử dụng. Phương pháp kết tủa hóa học có thể được sử dụng để trộn thu hồi dương các kim loại hữu ích và phần mở đầu đòi hỏi phải có nồng độ thấp trước khi thải ra chất thải dương, đây là ưu điểm của loại phương pháp này. Tuy nhiên, có một loại vật liệu LifePO4 không chứa coban và các kim loại quý khác, phương pháp trên thường có thời gian dài, sinh ra nhiều Nhược điểm là chất thải có tính axit và kiềm cao, chi phí thu hồi cao.

3.2 Công nghệ sửa chữa pha rắn nhiệt độ cao dựa trên cơ chế phân rã của pin LIFEPO4 và đặc tính sạc và xả của vật liệu điện cực dương, cấu trúc của vật liệu LIFEPO4 dương ổn định và mất hoạt tính Li là một trong những thực tế quan trọng của sự suy giảm dung lượng pin, vì vậy vật liệu LIFEPO4 được coi là LI bổ sung và các tổn thất khác của các thành phần sửa chữa trực tiếp. Hiện nay, phương pháp sửa chữa quan trọng là nhiệt độ cao trực tiếp để giải quyết và bổ sung nguồn nguyên tố tương ứng.

Giải quyết vấn đề nhiệt độ cao và sử dụng các tính chất điện hóa của vật liệu thu hồi bằng cách sục khí, nguồn nguyên tố bổ sung, v.v. Tạ Anh Hạo, v.v. Sau khi tháo dỡ pin thải, tách điện cực dương, sau khi chất kết dính được cacbon hóa bằng cách nung trong môi trường bảo vệ nitơ, vật liệu dương gốc phosphate-lithium sắt.

Lượng FEC2O4 · 2H2O, Li2CO3, (NH4) 2HPO4 điều chỉnh Li, Fe và tỷ lệ mol P được thêm vào là 1,05: 1: 1 và hàm lượng carbon của chất phản ứng nung được điều chỉnh thành 3%, 5%. Và 7%, thêm một lượng etanol khan thích hợp vào vật liệu (600R / phút) nghiền bi trong 4 giờ, và bầu khí nitơ được làm ấm đến nhiệt độ không đổi 700 ° C trong 24 giờ rang vật liệu LIFEPO4 trong 10 ° C / phút.

Kết quả là vật liệu sửa chữa có hàm lượng cacbon 5% có tính chất điện hóa tối ưu, tỷ lệ phóng điện đầu tiên là 148,0mA·h/g; 1C dưới 0,1C là 50 lần, tỷ lệ duy trì dung lượng là 98.

9% và quá trình phục hồi là Quy trình giải pháp Xem Hình 4. Song và cộng sự Sử dụng pha rắn nhiệt độ cao của hỗn hợp LifePo4 thẳng, khi tỷ lệ khối lượng của vật liệu mới pha tạp và vật liệu thu hồi chất thải là 3: 7.700 ° C nhiệt độ cao sau 8 giờ sửa chữa vật liệu sau 8 giờ hiệu suất điện hóa tốt.

Li và cộng sự Dùng để bổ sung nguồn Li2CO3 vào vật liệu LIFEPO4 tái chế ở nhiệt độ 600 °C, 650 °C, 700 °C, 750 °C, 800 °C trong khí hỗn hợp argon/hydro. Khả năng xả đầu tiên của vật liệu là 142.

9mA · h / g, nhiệt độ sửa chữa tối ưu là 650 ° C, khả năng xả đầu tiên của vật liệu sửa chữa là 147,3mA · h / g, được cải thiện đôi chút và hiệu suất phóng đại và chu kỳ được cải thiện. Nghiên cứu của 都 成, tuyên bố rằng Li2CO3 bổ sung 10% vào vật liệu điện cực dương thải có thể bù đắp hiệu quả lượng lithium tái chế bị mất và lượng vật liệu giảm sau khi sửa chữa vật liệu lần lượt là 157 mA.

H/g và 73mA · h/g, công suất gần như không bị suy giảm sau 200 chu kỳ dưới 0,5C. Việc bổ sung 20% ​​Li2CO3 sẽ tạo ra các oligont như Li2CO3 Meng Li2O trong quá trình sửa chữa nung, dẫn đến hiệu suất coulomb thấp hơn.

Công nghệ sửa chữa pha rắn nhiệt độ cao chỉ thêm một lượng nhỏ nguyên tố Li, Fe, P, không có lượng lớn thuốc thử axit-bazơ, chất thải nảy mầm axit-bazơ, quy trình xử lý đơn giản, thân thiện với môi trường, nhưng yêu cầu về độ tinh khiết của nguyên liệu thu hồi cao. Sự có mặt của tạp chất làm giảm tính chất điện hóa của vật liệu sửa chữa. 3.

3 Công nghệ tái sinh pha rắn nhiệt độ cao khác với công nghệ sửa chữa trực tiếp bằng bút pha rắn nhiệt độ cao, kỹ thuật tái sinh nhiệt độ cao trước tiên sẽ giải quyết vật liệu phục hồi để có tiền chất có hoạt tính phản ứng, và mỗi nguyên tố có thể được kết tinh lại, sau đó thực hiện tái tạo vật liệu. 分 分 3 2 2 分 分 2 2 2 2 2 2 2 正 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2材料 2 材料 2 2 Và phần khối lượng là 25% glucose (dựa trên lithium sắt photphat), vật liệu điện cực dương LIFEPO4 / C tái sinh thu được ở 650 ° C, vật liệu ở mức 0,1c và 20c và tỷ lệ phóng điện tương ứng.

Là 159,6mA · h / g và 86,9mA · h / g, sau khi phóng đại 10C, sau 1000 chu kỳ, khả năng tái sinh hồ chứa của vật liệu điện cực dương LIFEPO4 là 91%.

Với các tài liệu tham khảo trên, tác giả bài viết này đã tiến hành xử lý chất thải vật liệu LifePO4 ở giai đoạn đầu bằng phương pháp tái sinh “oxy hóa-cacbon-khử nhiệt”. Phương pháp tái sinh quan trọng dựa trên quá trình khử Co FEPO4 và tổng hợp tiền chất LiOH của vật liệu LiFePO4 cho Li3FE2 (PO4) 3 và Fe2O3, trong khi quá trình oxy hóa LIFEPO4 cũng là Li3FE2 (PO4) 3 và Fe2O3, do đó, dung dịch nhiệt sẽ được thu hồi. Điện cực dương được loại bỏ khỏi chất kết dính và cũng thực hiện quá trình oxy hóa LIFEPO4.

Vật liệu phản ứng tái sinh là glucose, axit citric ngậm nước, polyethylene glycol, tái sinh nhiệt độ cao 650-750 ° C carbon khử nhiệt LIFEPO4, có thể thu được cả vật liệu tái sinh LIFEPO4 / C không có tạp chất. Công nghệ tái sinh pha rắn nhiệt độ cao, vật liệu LIFEPO4 thu hồi được oxy hóa thành chất trung gian phản ứng và vật liệu LIFEPO4 tái sinh thu được bằng cách khử nhiệt cacbon và vật liệu có quá trình nhiệt động lực học oxy hóa và khử nhiệt cacbon đồng nhất, vật liệu tái sinh có thể điều chỉnh điện trở, quy trình đơn giản, nhưng tương tự như công nghệ sửa chữa pha rắn nhiệt độ cao, phương pháp này có hàm lượng vật liệu thu hồi cao và vật liệu thu hồi được giải quyết trước khi cần vật liệu thu hồi. 3.

4 Công nghệ chiết tách sinh học Công nghệ chiết tách sinh học Trong quá trình thu hồi pin cũ, lần đầu tiên sử dụng pin thải niken-cadmi đã thu hồi được cadimi, niken, sắt, Cerruti, v.v., hòa tan, giảm lượng pin thải niken-cadmi, thu hồi được 100%. Niken 96.

5%, sắt 95%, thời gian ngâm hòa tan là 93 ngày. XIN và cộng sự Sử dụng hệ thống trộn vi khuẩn lưu huỳnh-sulfua thiobacillus, vi khuẩn xoắn móc Caucite-Rotel và (lưu huỳnh + quặng sắt vàng - lưu huỳnh sunfua) để xử lý LiFepo4, LiMn2O4, LiniXCoyMN1- X-YO2, trong đó hệ thống thiobacillus thiosidide trên LiFePO4 là 98%, tỷ lệ rửa trôi LiMn2O4 trong LiFePO4 là 95%, tỷ lệ rửa trôi Mn là 96%, tối ưu hóa Mn.

Hỗn hợp này có tỷ lệ chiết tách đồng đều trên 95% của Li, Ni, Co và Mn theo Li, Ni, Co và Mn theo thời hạn vật liệu. Sự hòa tan Li rất quan trọng do sự hòa tan H2SO4, và sự hòa tan Ni, Co và Mn là sự khử Fe2+ và sử dụng hỗn hợp hòa tan axit. Trong công nghệ ngâm chiết sinh học, chu trình ngâm chiết sinh học phải được nuôi cấy, thời gian ngâm chiết hòa tan dài và trong quá trình hòa tan, hệ vi sinh vật dễ bị bất hoạt, hạn chế khả năng ứng dụng công nghệ trong công nghiệp.

Do đó, cải thiện hơn nữa tốc độ nuôi cấy của chủng, tốc độ hấp phụ ion kim loại, v.v., cải thiện tốc độ thẩm thấu của các ion kim loại. 3.

5 Hoạt hóa cơ học Giải quyết Tái chế Hoạt hóa hóa học kỹ thuật có thể gây ra những thay đổi về mặt vật lý và hóa học ở nhiệt độ thường, áp suất không đổi, bao gồm thay đổi pha, khuyết tật cấu trúc, biến dạng, vô định hình hoặc thậm chí là phản ứng trực tiếp. Khi sử dụng trong quá trình thu hồi pin thải, có thể cải thiện hiệu quả thu hồi ở điều kiện nhiệt độ phòng. Fan và cộng sự

, Sử dụng pin xả hoàn toàn trong dung dịch NaCl và LIFEPO4 thu hồi được nung ở nhiệt độ cao trong 5 giờ ở 700 ° C để loại bỏ tạp chất hữu cơ. Kích hoạt cơ học bằng cách trộn vật liệu thu hồi để tạo thành hỗn hợp có axit cỏ. Quá trình hoạt hóa cơ học rất quan trọng vì phải bao gồm ba bước: giảm kích thước hạt, phá vỡ liên kết hóa học và hình thành liên kết hóa học mới.

Sau khi nghiền hoạt hóa cơ học, hỗn hợp nguyên liệu thô và hạt zirconia được rửa sạch bằng nước khử ion và ngâm trong 30 phút, khuấy dịch lọc ở 90 ° C để bay hơi cho đến khi Li+ có nồng độ lớn hơn 5 g / L và điều chỉnh pH đến 4 của dịch lọc bằng dung dịch NaOH 1 mol / L. Và tiếp tục khuấy cho đến khi nồng độ Fe2+ nhỏ hơn 4 mg/L, do đó thu được dịch lọc có độ tinh khiết cao. Sau khi lọc, dung dịch liti tinh khiết được điều chỉnh đến 8, khuấy ở 90 ° C trong 2 giờ, thu thập kết tủa và sấy khô ở 60 ° C để thu hồi sản phẩm Li.

Tỷ lệ thu hồi Li có thể đạt tới 99% và Fe được thu hồi trong FEC2O4 · 2H2O. Tỷ lệ phục hồi là 94%. YANG và cộng sự

Trong quá trình sử dụng phụ trợ siêu âm, vật liệu điện cực dương được tách ra khỏi bột điện cực dương và natri ethylenediamine tetracetate (EDTA-2NA), sử dụng máy nghiền bi hành tinh để kích hoạt cơ học. Sau khi tiếp tục chiết mẫu đã hoạt hóa bằng axit photphoric loãng, quá trình chiết hoàn tất, màng xenlulo được lọc chân không bằng màng axetat, dịch lọc lỏng chứa ion kim loại liti, sắt, Fe, Li trong axit photphoric có thể đạt 97,67%, 94.

29, tương ứng. %. Dịch lọc được đun sôi lại ở 90 ° C trong 9 giờ, và kim loại Fe được kết tủa dưới dạng FEPO4 · 2H2O, Li, và kết tủa được thu thập và sấy khô.

Zhu và cộng sự Được pha trộn với lecithin bằng LiFePO4 / C thu hồi. Sau khi bi cơ học được hoạt hóa hóa học, nung trong 4 giờ ở 600 ° C trong môi trường hỗn hợp AR-H2 (10%), thu được vật liệu composite tái sinh phủ LifePO4 (C + N + P).

Trong vật liệu tái sinh, khóa NC và khóa PC được phủ LiFePO4 để tạo thành lớp phủ đồng bọc C + N + P ổn định, vật liệu tái sinh nhỏ, có thể rút ngắn Li+ và đường khuếch tán của LI+ và electron. Khi lượng lecithin là 15%, khả năng của vật liệu tái sinh đạt 164,9mA · h / g trong tốc độ thấp là 0.

2c. 3.6 Các giải pháp tái chế khác - Công nghệ giải pháp tái chế điện hóa Yang Zeheng và cộng sự sử dụng 1-methyl-2 pyrrolidone (NMP) để hòa tan chất thải LIFEPO4 (NMP), thu thập vật liệu LIFEPO4 thu hồi, vật liệu thu hồi và tác nhân dẫn điện, chất kết dính Chuẩn bị cho điện cực cần sửa chữa, màng kim loại lithium là điện cực âm, sản xuất pin khóa.

Sau nhiều lần sạc và xả, lithium được nhúng từ điện cực âm vào vật liệu điện cực dương, khiến điện cực dương từ trạng thái lithium thành dạng lithically, đạt được hiệu quả sửa chữa. Tuy nhiên, điện cực đã sửa chữa sau đó được lắp ráp thành một pin đầy đủ, rất khó để định hướng sử dụng thang đo. 4 Tiến bộ công nghệ thu hồi dung dịch điện phân.

SUN và cộng sự đã xử lý chất điện phân trong khi sử dụng phương pháp nhiệt phân chân không để thu hồi pin thải. Đặt vật liệu điện cực dương tách đôi vào lò chân không, hệ thống nhỏ hơn 1 kPa, nhiệt độ làm mát của bẫy lạnh là 10 ° C. Lò chân không được nung ở nhiệt độ 10 ° C / phút và được để ở 600 ° C trong 30 phút, các chất dễ bay hơi đi vào bình ngưng tụ và ngưng tụ, và khí chưa hoàn nguyên được chiết xuất qua bơm chân không và cuối cùng được thu thập bằng bộ thu khí.

Chất kết dính và chất điện phân được bay hơi hoặc phân tích như một sản phẩm có trọng lượng phân tử thấp và hầu hết các sản phẩm nhiệt phân là hợp chất fluorocarbon hữu cơ để làm giàu và thu hồi. Phương pháp chiết xuất bằng dung môi hữu cơ là chuyển chất điện phân vào chất chiết xuất bằng cách thêm dung môi hữu cơ thích hợp vào chất chiết xuất. Sau khi chiết xuất, chưng cất hoặc phân đoạn, thu thập hoặc tách dung dịch điện phân sau khi chiết xuất các điểm sôi khác nhau của từng thành phần trong sản phẩm chiết xuất.

Da Tongdong, dưới sự bảo vệ của nitơ lỏng, cắt pin thải, loại bỏ hoạt chất, cho hoạt chất vào dung môi hữu cơ trong một khoảng thời gian để chiết xuất chất điện phân. Hiệu suất chiết xuất của dung dịch điện phân được so sánh, kết quả cho thấy PC, DEC và DME có tốc độ chiết xuất nhanh nhất, chất điện phân có thể tách hoàn toàn sau 2 giờ, PC có thể được sử dụng nhiều lần, có thể là do PC có độ điện động lớn thuận lợi hơn cho việc hòa tan muối liti. Chất điện phân pin lithium ion không thải tái chế bằng CO2 siêu tới hạn là quá trình dung dịch điện phân được hấp phụ trong CO2 siêu tới hạn làm chất chiết xuất, tách màng ngăn pin lithium ion và vật liệu hoạt tính.

Gruetzke và cộng sự Nghiên cứu hiệu ứng chiết xuất của CO2 lỏng và CO2 siêu tới hạn lên chất điện phân. Đối với hệ thống điện phân chứa LiPF6, DMC, EMC và EC, khi sử dụng CO2 lỏng, tỷ lệ thu hồi DMC và EMC cao, tỷ lệ thu hồi EC thấp và tỷ lệ thu hồi tổng thể cao khi tỷ lệ thu hồi EC thấp.

Hiệu suất chiết xuất của dung dịch điện phân cao nhất ở CO2 lỏng và hiệu suất chiết xuất của chất điện phân có thể đạt được (89,1 ± 3,4)% (phần khối lượng).

LIU và cộng sự, chất điện phân chiết xuất CO2 siêu tới hạn kết hợp với chiết xuất động sau lần chiết xuất tĩnh đầu tiên và có thể đạt được tỷ lệ chiết xuất 85%. Công nghệ nhiệt phân chân không thu hồi dung dịch điện phân để đạt được quá trình bóc tách vật liệu hoạt tính và chất lỏng hiện tại, đơn giản hóa quá trình thu hồi, nhưng quá trình thu hồi có mức tiêu thụ năng lượng cao hơn và giải quyết thêm hợp chất hữu cơ fluorocarbon; quá trình chiết xuất dung môi hữu cơ có thể được thu hồi Một thành phần quan trọng của chất điện phân, nhưng có vấn đề về chi phí dung môi chiết xuất cao, khó tách và nảy mầm sau đó, v.v.; Công nghệ chiết xuất CO2 siêu tới hạn không có cặn dung môi, tách dung môi đơn giản, khử sản phẩm tốt, v.v.

, là pin lithium ion Một trong những hướng nghiên cứu về tái chế chất điện phân, nhưng cũng tiêu thụ một lượng lớn CO2 và các tác nhân lôi theo có thể ảnh hưởng đến việc tái sử dụng chất điện phân. 5 Kỹ thuật thu hồi vật liệu điện cực âm Phân hủy từ cơ chế hỏng pin LIFEPO4, mức độ suy thoái trong hiệu suất than chì âm lớn hơn vật liệu LiFePO4 dương và do giá than chì điện cực âm tương đối thấp nên số lượng tương đối nhỏ, khả năng thu hồi và sau đó kinh tế yếu, hiện nay Nghiên cứu tái chế trên điện cực âm của pin thải còn tương đối ít. Ở điện cực âm, lá đồng rất đắt và quá trình phục hồi lại đơn giản.

Nó có giá trị phục hồi cao. Bột than chì thu hồi được dự kiến ​​sẽ lưu thông trong quá trình xử lý pin bằng cách biến đổi. Zhou Xu và cộng sự đã kết hợp quá trình sàng lọc rung động, sàng lọc rung động và phân loại luồng khí để tách và thu hồi các vật liệu điện cực âm của pin lithium ion thải.

Quá trình xử lý được nghiền thành bột vào máy đập vỡ búa thành các hạt có đường kính nhỏ hơn 1 mm và vỡ được đặt trên tấm phân phối lớp lưu hóa để tạo thành một lớp cố định; mở quạt điều chỉnh lưu lượng khí, cho phép lớp hạt cố định lớp, lớp lỏng lẻo và chất lỏng ban đầu cho đến khi lưu hóa đủ, kim loại được tách ra khỏi các hạt phi kim loại, trong đó thành phần nhẹ được thu thập bởi luồng không khí, thu thập bộ tách ly tâm và sự kết hợp được giữ lại ở dưới cùng của lớp lưu hóa. Kết quả cho thấy sau khi sàng lọc vật liệu điện cực âm, kích thước hạt đạt 92,4% trong trường hợp vỡ kích thước hạt lớn hơn 0.

250 mm, hàm lượng mực đạt 96,6% trong các mảnh vỡ có kích thước nhỏ hơn 0,125 mm và có thể phục hồi được; Trong số các vết vỡ có kích thước 0.

125--0,250mm, hàm lượng đồng thấp, việc tách và thu hồi đồng và mực in hiệu quả có thể đạt được bằng cách phân loại dòng khí. Hiện nay, điện cực âm chủ yếu dựa trên chất kết dính dạng nước, chất kết dính có thể được hòa tan trong dung dịch nước, vật liệu điện cực âm và lá đồng thu nhiệt có thể được tách ra bằng các quy trình đơn giản.

Zhu Xiaohui và các cộng sự đã phát triển phương pháp sử dụng axit hóa siêu âm thứ cấp và thu hồi ướt. Tấm điện cực âm được đặt trong dung dịch axit clohydric loãng, sau đó tách tấm than chì thẳng và lá đồng của bộ thu, rửa bộ thu và đạt được quá trình thu hồi.

Vật liệu than chì được lọc, sấy khô và tách bằng rây để thu được sản phẩm than chì thô. Sản phẩm thô được hòa tan trong chất oxy hóa như axit nitric, axit oxidic, loại bỏ hợp chất kim loại trong vật liệu, chất kết dính và nhóm chức năng nảy mầm bề mặt than chì, thu được vật liệu than chì tinh chế thứ cấp sau khi sấy khô. Sau khi vật liệu than chì tinh khiết thứ cấp được ngâm trong dung dịch nước khử ethylenediamine hoặc didiviniscin, sau đó lớp bảo vệ nitơ được phân giải nhiệt để sửa chữa vật liệu than chì và có thể thu được bột than chì biến tính dùng cho pin.

Điện cực âm của pin thải có xu hướng sử dụng liên kết nước, do đó vật liệu hoạt tính và lá đồng cô đặc có thể được bóc ra thông qua một phương pháp đơn giản, và việc thu hồi thông thường các lá đồng có giá trị cao, vật liệu than chì bị loại bỏ sẽ dẫn đến lãng phí vật liệu rất lớn. Do đó, phát triển công nghệ cải tiến và sửa chữa vật liệu than chì, hiện thực hóa việc tái sử dụng vật liệu than chì thải trong ngành công nghiệp pin hoặc các ngành công nghiệp khác. 6 Lợi ích kinh tế của việc tái chế phân hủy kinh tế quá trình thu hồi pin thải lithium sắt phosphate bị ảnh hưởng rất lớn bởi giá nguyên liệu thô, bao gồm giá thu hồi pin thải, giá cacbonat thô, giá lithium sắt phosphate, v.v.

Sử dụng tuyến công nghệ tái chế ướt hiện đang sử dụng, giá trị kinh tế thu hồi được nhiều nhất của pin ion phosphate thải là lithium, doanh thu thu hồi khoảng 7.800 nhân dân tệ/tấn, chi phí thu hồi khoảng 8.500 nhân dân tệ/tấn, thu nhập thu hồi không thể đảo ngược. Chi phí tái chế, trong đó chi phí thu hồi lithium sắt phosphate của chi phí vật liệu ban đầu chiếm 27% và chi phí tá dược là 35%. Chi phí tá dược rất quan trọng, bao gồm axit clohydric, natri hydroxit, hydro peroxide, v.v.

(dữ liệu trên từ liên minh pin và đối thủ cạnh tranh) Di tham vấn). Sử dụng tuyến công nghệ ướt, lithium không thể đạt được khả năng thu hồi hoàn toàn (tỷ lệ thu hồi lithium thường là 90% hoặc thấp hơn), hiệu quả thu hồi phốt pho, sắt kém, đồng thời sử dụng nhiều tá dược, v.v., điều quan trọng là sử dụng tuyến kỹ thuật ướt khó đạt được lợi nhuận ban đầu.

Pin thải lithium sắt phosphate sử dụng công nghệ sửa chữa hoặc tái sinh pha rắn ở nhiệt độ cao, so với công nghệ ướt, quá trình phục hồi không hòa tan kiềm trong lá nhôm lỏng và vật liệu điện cực dương lithium sắt phosphate trong axit và các bước quy trình khác, do đó lượng phụ kiện sử dụng lớn. Giảm, và công nghệ sửa chữa pha rắn nhiệt độ cao hoặc công nghệ tái sinh tuyến đường, thu hồi cao các nguyên tố lithium, sắt và phốt pho có thể có lợi ích thu hồi cao hơn, theo kỳ vọng của Beijing Saidmy, sử dụng công nghệ tái chế thành phần theo luật sửa chữa nhiệt độ cao, sẽ có thể đạt được lợi nhuận ròng khoảng 20%. 7 Khi vật liệu thu hồi là vật liệu thu hồi hỗn hợp phức hợp, nó phù hợp để thu hồi kim loại bằng phương pháp kết tủa hóa học hoặc công nghệ ngâm chiết sinh học, và vật liệu hóa học có thể được tái sử dụng, nhưng đối với vật liệu LiFePO4, quá trình thu hồi ướt dài hơn, phải sử dụng nhiều thuốc thử axit-bazơ hơn và giải quyết một lượng lớn chất thải axit-bazơ dạng lỏng, có nhược điểm là chi phí thu hồi cao và giá trị kinh tế thấp.

So với phương pháp kết tủa hóa học, kỹ thuật sửa chữa nhiệt độ cao và tái sinh nhiệt độ cao có thời gian xử lý ngắn, lượng thuốc thử axit-bazơ nhỏ, lượng axit thải kiềm ít hơn, nhưng phương pháp này đòi hỏi phải phân giải hoặc tái sinh độ phân giải. Nghiêm ngặt nội tại để ngăn ngừa tính chất điện hóa của tạp chất vẫn ảnh hưởng đến vật liệu. Các tạp chất bao gồm một lượng nhỏ lá nhôm, lá đồng, v.v.

Ngoài ra, đây còn là vấn đề đơn giản và quá trình tái sinh đã được nghiên cứu để sử dụng trên quy mô lớn nhưng không phải là vấn đề mong muốn. Để nâng cao giá trị kinh tế của pin thải, cần tiếp tục phát triển các kỹ thuật thu hồi vật liệu điện cực âm và chất điện phân giá rẻ, đồng thời tối đa hóa các chất hữu ích trong pin thải để tối đa hóa khả năng thu hồi.