Liitiumakude ringlussevõtt viitab liitiumakude töötlemise protsessile, mille kasutusiga on pärast pikaajalist kasutamist lõppenud, kui nende olemuslik jõudlus on halvenenud nii palju, et neid ei saa kasutada esialgsel eesmärgil. See hõlmab mitmeid füüsikalisi, keemilisi, bioloogilisi ja kaskaadkasutusprotsesse, et süstemaatiliselt ja tõhusalt ekstraheerida ja eristada nendes sisalduvaid väärtuslikke materjale, taastades seeläbi nende kasuliku väärtuse.
Liitiumpatareide ringlussevõtu tehnoloogiate tüübid
Laias laastus jaguneb liitiumakude ringlussevõtu tehnoloogia peamiselt kahte tüüpi:ümbertöötleminejateisejärgulinekasutamine.
Taaskasutustehnoloogia hõlmab kasutatud liitiumakude eeltöötlemist, et need täielikult tühjendada, millele järgneb füüsikalised (kuiv), keemilised või bioloogilised meetodid väärtuslike metallide (nt nikli, koobalti, liitiumi ja mangaani) eraldamiseks-koos muude taaskasutatavate materjalidega aku struktuurist-metalliühenditeks või uute liitiumakude tooraineks.
Hierarhiline taaskasutaminetehnoloogia hõlmab vanadest liitiumakudest elementide või akude lahtivõtmist, kontrollimist, sorteerimist ja ümberkonfigureerimist uuteks terveteks akudeks. Seejärel kasutatakse neid struktuurselt erinevates rakendusvaldkondades. See lähenemisviis võimaldab liitiumpatareide struktureeritud, kihilist ja tõhusat kasutamist.
Liitiumpatareide ringlussevõtu protsessi voog
Füüsilise ringlussevõtu tehnoloogia: protsess, mille käigus eraldatakse väärtuslikke materjale -eluea lõpp-akude-sisemistest komponentidest, nagu elektroodide aktiivsed materjalid, voolukollektorid ja patareide korpused-, kasutades mitmeid etappe, sealhulgas purustamine, sõelumine, magnetiline eraldamine, peenjahvatamine ja sorteerimine. Neid taaskasutatud materjale töödeldakse seejärel edasiseks ringlussevõtuks. Põhitehnika hõlmab materjali taastamist pärast purustamist ja sõelumist, mis on suhteliselt puhas füüsiline protsess.
Märg taaskasutamise tehnoloogia: pärast vanade patareide demonteerimist ja{0}}eeltöötlemist lahustatakse need happelistes või leeliselistes lahustes, et eraldada väärtuslikke metallelemente. Ülejäänud väärtuslikud metallid taastatakse seejärel ioonivahetuse ja elektrosadestamise meetodite abil. Põhiprotsess hõlmab elektroodipulbrite leostumist ja ekstraheerimist keemiliste reaktiivide abil.
Pürometallurgiline ringlussevõtu tehnoloogia: aku korpus on eemaldatud ja aku südamik segatakse koksi ja lubjakiviga. Pärast redutseerivat röstimist saadakse süsinikusulam, mis sisaldab metallilist liitiumi, koobaltit, niklit, alumiiniumi ja muid elemente. Elektrolüüdist saadav fluor ja fosfor tahkuvad räbus, mida saab kasutada ehitusmaterjalide või betooni lisandina. Järgneb edasine töötlemine, kogu protsess viiakse lõpule kõrgel temperatuuril. Pürometallurgiline põhiprotsess hõlmab kõrgel-temperatuuril pürolüüsi metallioksiidide saamiseks.
Kolme ringlussevõtu meetodi võrdlus:
Märg taaskasutusmeetodid pakuvad kõrgeimat efektiivsust ja küpset tehnoloogiat.
① Füüsiline ringlussevõtt on lihtne protsess, mis ei nõua täiendavaid kemikaale, mistõttu on see kõige keskkonnasõbralikum, kuid madala taaskasutustõhususega valik.
② Märg ringlussevõtt tagab väärtuslike metallide kõrgema taaskasutamise määra, sellel on madalad seadmed ja kasutatakse küpset tehnoloogiat; protsess on aga keeruline, nõuab eri tüüpi akudele spetsiaalseid märgmeetodeid, tekitab suuremaid kulusid ja võib ebaõige käsitsemise korral põhjustada keskkonnareostust.
③ Pürometallurgiline taaskasutamine on suhteliselt lihtne ja suure ühilduvusega ning sobib mitmesuguste liitiumakujäätmete{0}}mahuliseks töötlemiseks. See nõuab aga suurt energiatarbimist, keerukaid seadmeid ja kujutab endast olulisi keskkonnaprobleeme.
Hüdrometallurgiline taastamine on peamine protsess. Hüdrometallurgia kulla taaskasutamine on laialdaselt tunnustatud madala energiatarbimise, kõrge taaskasutamise määra, kõrge toote puhtuse ja tagasihoidlike seadmete nõuete tõttu. Akujäätmete märg{2}}kulla kaevandamise peamised etapid hõlmavad eeltöötlust, eeltöötlust, happe/leelise leostumist, nõrgvee puhastamist, eraldamist/ekstraheerimist ja elementaarset sadestamist. Märgprotsessi ringlussevõtu tuum{4} on metallide leostumisetapis, kus anorgaanilisi või orgaanilisi happeid kasutatakse metallide taastamiseks ioonidena happelahusteks.
