Recyklácia lítiových batérií sa vzťahuje na proces spracovania lítiových batérií, ktoré dosiahli koniec svojej životnosti po dlhšom používaní, keď sa ich vnútorný výkon zhoršil natoľko, že sú nepoužiteľné na svoj pôvodný účel. To zahŕňa sériu fyzikálnych, chemických, biologických a kaskádových procesov využitia na systematickú a efektívnu extrakciu a diferenciáciu cenných materiálov v nich, čím sa obnoví ich úžitková hodnota.
Typy technológií recyklácie lítiových batérií
Zo širokého hľadiska je technológia recyklácie lítiových batérií primárne rozdelená do dvoch typov:prepracovanieasekundárnevyužitie.
Regeneračná recykláciatechnológia zahŕňa predbežné{0}}spracovanie použitých lítiových batérií na ich úplné vybitie, po ktorom nasledujú fyzikálne (suché), chemické alebo biologické metódy na oddelenie cenných kovov, ako sú nikel, kobalt, lítium a mangán,-spolu s ďalšími obnoviteľnými materiálmi zo štruktúry batérie-na zlúčeniny kovov alebo suroviny pre nové lítiové batérie.
Hierarchické využitie recyklácietechnológia zahŕňa rozoberanie, kontrolu, triedenie a rekonfiguráciu článkov alebo batériových jednotiek z použitých lítiových batérií na nové, zdravé batériové jednotky. Tie sa potom štrukturálne znovu použijú v rôznych oblastiach použitia. Tento prístup v podstate umožňuje štruktúrované, vrstvené a efektívne využitie lítiových batérií.
Priebeh procesu recyklácie lítiových batérií
Technológia fyzickej recyklácie: Proces, ktorý získava cenné materiály z vnútorných súčastí{0}}batérií na konci životnosti-, ako sú aktívne materiály elektród, zberače prúdu a kryty batérií-, prostredníctvom série krokov vrátane drvenia, triedenia, magnetickej separácie, jemného mletia a triedenia. Tieto regenerované materiály sa potom spracujú na ďalšiu recykláciu. Hlavná technika zahŕňa obnovu materiálu po drvení a preosievaní, čo predstavuje relatívne čistý fyzikálny proces.
Technológia recyklácie za mokra: Po demontáži a pred{0}}spracovaní použitých batérií sa batérie rozpustia v kyslých alebo alkalických roztokoch, aby sa extrahovali cenné kovové prvky. Zvyšné cenné kovy sa potom získajú pomocou metód iónovej výmeny a elektrolytického nanášania. Základný proces zahŕňa lúhovanie a extrakciu elektródových práškov pomocou chemických činidiel.
Pyrometalurgická recyklačná technológia: Kryt batérie je odizolovaný a jadro batérie je zmiešané s koksom a vápencom. Po redukčnom pražení sa získa uhlíková zliatina obsahujúca kovové lítium, kobalt, nikel, hliník a ďalšie prvky. V troske stuhne fluór a fosfor z elektrolytu, ktoré možno použiť ako prísady do stavebných materiálov alebo betónu. Nasleduje ďalšie spracovanie, pričom celý proces prebieha pri vysokých teplotách. Základný pyrometalurgický proces zahŕňa vysokoteplotnú pyrolýzu na získanie oxidov kovov.
Porovnanie troch spôsobov recyklácie:
Metódy mokrého recyklovania ponúkajú najvyššiu účinnosť a vyspelú technológiu.
① Fyzická recyklácia sa vyznačuje jednoduchým procesom, ktorý nevyžaduje žiadne ďalšie chemikálie, čo z nej robí najekologickejšiu možnosť, ale s nízkou účinnosťou zhodnocovania.
② Recyklácia za mokra dosahuje vyššiu mieru zhodnocovania cenných kovov, má nízke požiadavky na vybavenie a využíva vyspelú technológiu; proces je však zložitý, vyžaduje špecializované mokré metódy pre rôzne typy batérií, spôsobuje vyššie náklady a môže spôsobiť znečistenie životného prostredia, ak sa s ním nesprávne zaobchádza.
③ Pyrometalurgické zhodnocovanie je relatívne jednoduché s vysokou kompatibilitou a je vhodné na{0}}spracovanie rôznych odpadových lítiových batérií vo veľkom meradle. Vyžaduje si však vysokú spotrebu energie, sofistikované vybavenie a predstavuje významné environmentálne výzvy.
Hlavným procesom je hydrometalurgická regenerácia. Hydrometalurgické získavanie zlata je všeobecne uznávané pre svoju nízku spotrebu energie, vysokú rýchlosť získavania, vysokú čistotu produktu a skromné požiadavky na vybavenie. Primárne kroky v mokrom{2}}procese extrakcie zlata pre odpadové batérie zahŕňajú predúpravu, predspracovanie, kyslé/alkalické lúhovanie, čistenie výluhu, separáciu/extrakciu a zrážanie prvkov. Jadro recyklácie mokrého-procesu spočíva v štádiu lúhovania kovov, kde sa anorganické alebo organické kyseliny používajú na regeneráciu kovov ako iónov do kyslých roztokov.
