Recykling baterii litowych odnosi się do procesu przetwarzania baterii litowych, których żywotność dobiegła końca po długotrwałym użytkowaniu, gdy ich wewnętrzne parametry uległy pogorszeniu do tego stopnia, że nie nadają się do pierwotnego celu. Obejmuje to szereg procesów fizycznej, chemicznej, biologicznej i kaskadowej utylizacji, mających na celu systematyczne i skuteczne wydobywanie i różnicowanie znajdujących się w nich cennych materiałów, przywracając w ten sposób ich wartość użytkową.
Rodzaje technologii recyklingu baterii litowych
Z szerokiej perspektywy technologię recyklingu baterii litowych dzieli się przede wszystkim na dwa typy:ponowne przetwarzanieIwtórnywykorzystanie.
Recykling regeneracyjnytechnologia obejmuje wstępne{{0}przetworzenie zużytych baterii litowych w celu ich całkowitego rozładowania, a następnie zastosowanie metod fizycznych (na sucho), chemicznych lub biologicznych w celu oddzielenia cennych metali, takich jak nikiel, kobalt, lit i mangan,-wraz z innymi materiałami możliwymi do odzyskania ze struktury baterii-na związki metali lub surowce do nowych baterii litowych.
Hierarchiczny recykling wykorzystaniatechnologia obejmuje demontaż, kontrolę, sortowanie i rekonfigurację ogniw lub zestawów akumulatorów ze zużytych akumulatorów litowych w nowe, zdrowe zestawy akumulatorów. Są one następnie strukturalnie ponownie wykorzystywane w różnych obszarach zastosowań. Takie podejście zasadniczo umożliwia uporządkowane, warstwowe i wydajne wykorzystanie baterii litowych.
Przebieg procesu recyklingu baterii litowych
Technologia recyklingu fizycznego: proces polegający na wyodrębnieniu cennych materiałów z wewnętrznych elementów-wyczerpanych-akumulatorów-, takich jak materiały aktywne elektrody, kolektory prądu i obudowy akumulatorów,-w szeregu etapów obejmujących kruszenie, przesiewanie, separację magnetyczną, drobne mielenie i sortowanie. Odzyskane materiały są następnie przetwarzane w celu dalszego recyklingu. Podstawowa technika polega na odtworzeniu materiału po kruszeniu i przesiewaniu, co stanowi stosunkowo czysty proces fizyczny.
Technologia recyklingu na mokro: po demontażu i-wstępnym przetworzeniu zużyte baterie są rozpuszczane w roztworach kwaśnych lub zasadowych w celu wydobycia cennych pierwiastków metalicznych. Pozostałe cenne metale są następnie odzyskiwane metodami wymiany jonowej i osadzania elektrolitycznego. Podstawowy proces obejmuje ługowanie i ekstrakcję proszków elektrod przy użyciu odczynników chemicznych.
Technologia recyklingu pirometalurgicznego: Obudowa akumulatora jest rozbierana, a rdzeń akumulatora mieszany z koksem i wapieniem. Po prażeniu redukcyjnym otrzymuje się stop węgla zawierający metaliczny lit, kobalt, nikiel, aluminium i inne pierwiastki. Fluor i fosfor z elektrolitu ulegają zestaleniu w żużlu, który może być stosowany jako dodatek do materiałów budowlanych lub betonu. Następuje dalsza obróbka, a cały proces przebiega w wysokich temperaturach. Rdzeń procesu pirometalurgicznego obejmuje-pirolizę w wysokiej temperaturze w celu otrzymania tlenków metali.
Porównanie trzech metod recyklingu:
Metody recyklingu na mokro oferują najwyższą wydajność i dojrzałą technologię.
① Recykling fizyczny to prosty proces, który nie wymaga dodatkowych środków chemicznych, co czyni go najbardziej przyjazną dla środowiska opcją, ale charakteryzującą się niską wydajnością odzysku.
② Recykling na mokro zapewnia wyższy stopień odzysku cennych metali, ma niskie wymagania sprzętowe i wykorzystuje dojrzałą technologię; jednakże proces ten jest złożony, wymaga specjalistycznych metod mokrych dla różnych typów akumulatorów, wiąże się z wyższymi kosztami i może powodować zanieczyszczenie środowiska w przypadku niewłaściwej obsługi.
③ Odzysk pirometalurgiczny jest stosunkowo prosty i charakteryzuje się wysoką kompatybilnością, odpowiedni do przetwarzania-na dużą skalę różnorodnych zużytych baterii litowych. Wymaga to jednak dużego zużycia energii, wyrafinowanego sprzętu i stwarza poważne wyzwania środowiskowe.
Głównym procesem jest odzysk hydrometalurgiczny. Hydrometalurgiczny odzysk złota jest powszechnie uznawany za charakteryzujący się niskim zużyciem energii, wysokimi wskaźnikami odzysku, wysoką czystością produktu i skromnymi wymaganiami sprzętowymi. Podstawowe etapy ekstrakcji złota-w procesie mokrym ze zużytych baterii obejmują obróbkę wstępną, przetwarzanie wstępne, ługowanie kwasem/zasadą, oczyszczanie odcieków, oddzielanie/ekstrakcję i wytrącanie pierwiastkowe. Istota recyklingu w procesie-mokrym polega na etapie ługowania metali, podczas którego stosuje się kwasy nieorganiczne lub organiczne w celu odzyskania metali w postaci jonów do roztworów kwasów.
