A lítiumelemek újrahasznosítása az olyan lítiumelemek kezelési folyamata, amelyek élettartamuk végét huzamosabb ideig tartó használat után elérték, amikor belső teljesítményük olyan mértékben leromlott, hogy az eredeti rendeltetésüknek megfelelően használhatatlanná vált. Ez egy sor fizikai, kémiai, biológiai és lépcsőzetes hasznosítási folyamatot foglal magában, amelyek szisztematikusan és hatékonyan kinyerik és megkülönböztetik a bennük lévő értékes anyagokat, ezáltal visszaállítják használati értéküket.
A lítium akkumulátor újrahasznosítási technológiák típusai
A lítium akkumulátor újrahasznosítási technológiáját tágabb értelemben két típusra osztják:újrafeldolgozásésmásodlagoshasznosítás.
Regeneratív újrahasznosításA technológia magában foglalja a kimerült lítium akkumulátorok előfeldolgozását- a teljes kisütésük érdekében, majd fizikai (száraz), kémiai vagy biológiai módszerekkel az értékes fémek, például nikkel, kobalt, lítium és mangán -más hasznosítható anyagokkal együtt az akkumulátor szerkezetéből- fémvegyületekké vagy új lítiumelemek nyersanyagává történő leválasztására.
Hierarchikus hasznosítási újrahasznosításA technológia magában foglalja a hulladék lítium akkumulátorok celláinak vagy akkumulátorainak szétszerelését, ellenőrzését, válogatását és újrakonfigurálását új, egészséges akkumulátorokká. Ezeket aztán szerkezetileg újra felhasználják különböző alkalmazási területeken. Ez a megközelítés alapvetően lehetővé teszi a lítium akkumulátorok strukturált, rétegzett és hatékony felhasználását.
A lítium akkumulátor újrahasznosítási folyamata
Fizikai újrahasznosítási technológia: Olyan folyamat, amely értékes anyagokat von ki az -élettartam végi akkumulátorok- belső alkatrészeiből, például elektródák aktív anyagokból, áramgyűjtőkből és akkumulátorházakból-, olyan lépések során, mint a zúzás, szitálás, mágneses elválasztás, finom őrlés és válogatás. Ezeket a visszanyert anyagokat azután feldolgozzák további újrahasznosítás céljából. Az alaptechnika magában foglalja a zúzást és szitálást követő anyag-helyreállítást, ami egy viszonylag tiszta fizikai folyamat.
Nedves újrahasznosítási technológia: A hulladékelemek szétszerelése és{0}}előfeldolgozása után savas vagy lúgos oldatban feloldják az értékes fémelemeket. A megmaradt értékes fémeket ezután ioncserélő és elektrodepozíciós módszerekkel nyerik vissza. Az alapfolyamat az elektródaporok kilúgozásából és kémiai reagensekkel történő extrahálásából áll.
Pirometallurgiai újrahasznosítási technológia: Az akkumulátor burkolatát lecsupaszítják, az akkumulátor magját koksszal és mészkővel keverik. Redukciós pörkölés után fémes lítiumot, kobaltot, nikkelt, alumíniumot és egyéb elemeket tartalmazó szénötvözetet kapunk. Az elektrolitból származó fluor és foszfor a salakban megszilárdul, ami építőanyagok vagy beton adalékaként használható fel. További feldolgozás következik, a teljes folyamat magas hőmérsékleten fejeződik be. A pirometallurgiai magfolyamat magas hőmérsékletű-pirolízist foglal magában, fém-oxidok előállítására.
Három újrahasznosítási módszer összehasonlítása:
A nedves újrahasznosítási módszerek a legmagasabb hatékonyságot és kiforrott technológiát kínálják.
① A fizikai újrahasznosítás egy egyszerű folyamat, amely nem igényel további vegyszereket, így ez a legkörnyezetbarátabb lehetőség, de alacsony visszanyerési hatékonysággal.
② A nedves újrahasznosítás magasabb visszanyerési arányt ér el az értékes fémek esetében, alacsony a felszerelésigénye, és kiforrott technológiát alkalmaz; azonban a folyamat összetett, speciális nedves módszereket igényel a különböző akkumulátortípusokhoz, magasabb költségekkel jár, és nem megfelelő kezelés esetén környezetszennyezést okozhat.
③ A pirometallurgiai visszanyerés viszonylag egyszerű, nagy kompatibilitás mellett alkalmas különféle hulladék lítium akkumulátorok nagyméretű-feldolgozására. Ugyanakkor nagy energiafogyasztást igényel, kifinomult berendezéseket igényel, és jelentős környezeti kihívásokat jelent.
A hidrometallurgiai helyreállítás a fő folyamat. A hidrometallurgiai arany visszanyerése széles körben elismert alacsony energiafogyasztásáról, magas visszanyerési arányáról, nagy terméktisztaságáról és szerény felszerelési követelményeiről. A hulladékelemek nedves-eljárású aranykinyerésének elsődleges lépései közé tartozik az előkezelés, az előfeldolgozás, a savas/lúgos kilúgozás, a csurgalékvíz tisztítása, az elválasztás/kivonás és az elemi kicsapás. A nedves-eljárású újrahasznosítás magja a fémkioldódási szakaszban rejlik, ahol szervetlen vagy szerves savakat használnak a fémek ionokként történő visszanyerésére savas oldatokká.
