Gjenvinning av litiumbatterier refererer til prosessen med å behandle litiumbatterier som har nådd slutten av levetiden etter langvarig bruk, når deres iboende ytelse har blitt dårligere til det punktet at de er ubrukelige til det opprinnelige formålet. Dette involverer en rekke fysiske, kjemiske, biologiske og gjennomgripende bruksprosesser for systematisk og effektivt å trekke ut og differensiere de verdifulle materialene i dem, og derved gjenopprette deres nytteverdi.
Typer gjenvinningsteknologi for litiumbatterier
Fra et bredt perspektiv er teknologi for gjenvinning av litiumbatterier primært kategorisert i to typer:reprosesseringogsekundærutnyttelse.
Regenerativ resirkuleringteknologi innebærer for-forbehandling av brukte litiumbatterier for å lade dem helt ut, etterfulgt av fysiske (tørre), kjemiske eller biologiske metoder for å separere verdifulle metaller som nikkel, kobolt, litium og mangan-sammen med andre utvinnbare materialer fra batteristrukturen-til metallforbindelser eller råmaterialer for nye litiumbatterier.
Hierarkisk bruk resirkuleringteknologien innebærer å demontere, inspisere, sortere og omkonfigurere cellene eller batteripakkene fra brukte litiumbatterier til nye, sunne batteripakker. Disse blir deretter strukturelt gjenbrukt i forskjellige bruksområder. Denne tilnærmingen muliggjør i hovedsak strukturert, lagdelt og effektiv utnyttelse av litiumbatterier.
Gjenvinningsprosess for litiumbatterier
Fysisk resirkuleringsteknologi: En prosess som trekker ut verdifulle materialer fra de interne komponentene i--ende{1}}strømbatterier-som elektrodeaktive materialer, strømsamlere og batterihus-gjennom en rekke trinn, inkludert knusing, siling, magnetisk separasjon, finmaling og sortering. Disse gjenvunne materialene blir deretter behandlet for videre resirkulering. Kjerneteknikken innebærer materialrestaurering etter knusing og sikting, og utgjør en relativt ren fysisk prosess.
Våt resirkuleringsteknologi: Etter demontering og for-forbehandling av brukte batterier, løses de opp i sure eller alkaliske løsninger for å trekke ut verdifulle metallelementer. Gjenværende verdifulle metaller blir deretter gjenvunnet gjennom ionebytte- og elektroavsetningsmetoder. Kjerneprosessen involverer utvasking og ekstrahering av elektrodepulver ved bruk av kjemiske reagenser.
Pyrometallurgisk resirkuleringsteknologi: Batterihuset er strippet, og batterikjernen er blandet med koks og kalkstein. Etter reduksjonsbrenning oppnås en karbonlegering som inneholder metallisk litium, kobolt, nikkel, aluminium og andre elementer. Fluor og fosfor fra elektrolytten størkner i slaggen, som kan brukes som tilsetningsstoffer til byggematerialer eller betong. Videre behandling følger, med hele prosessen fullført ved høye temperaturer. Den pyrometallurgiske kjerneprosessen involverer høy-temperaturpyrolyse for å oppnå metalloksider.
Sammenligning av tre resirkuleringsmetoder:
Våte resirkuleringsmetoder tilbyr den høyeste effektiviteten og moden teknologi.
① Fysisk resirkulering har en enkel prosess som ikke krever ytterligere kjemikalier, noe som gjør det til det mest miljøvennlige alternativet, men med lav gjenvinningseffektivitet.
② Våt resirkulering oppnår høyere gjenvinningsgrad for verdifulle metaller, har lave utstyrskrav og bruker moden teknologi; prosessen er imidlertid kompleks, krever spesialiserte våte metoder for forskjellige batterityper, medfører høyere kostnader og kan forårsake miljøforurensning hvis den håndteres på feil måte.
③ Pyrometallurgisk gjenvinning er relativt enkel med høy kompatibilitet, egnet for stor-behandling av forskjellige brukte litiumbatterier. Det krever imidlertid høyt energiforbruk, krever sofistikert utstyr og utgjør betydelige miljøutfordringer.
Hydrometallurgisk utvinning er mainstream-prosessen. Hydrometallurgisk gullgjenvinning er anerkjent for lavt energiforbruk, høye utvinningsgrader, høy produktrenhet og beskjedne utstyrskrav. De primære trinnene i våt-prosess-gullekstraksjon for brukte batterier inkluderer forbehandling, forbehandling, syre/alkali-utluting, sigevannsrensing, separasjon/ekstraksjon og elementær utfelling. Kjernen i resirkuleringen av den våte-prosessen ligger i metallutlutningsstadiet, der uorganiske eller organiske syrer brukes til å gjenvinne metaller som ioner til sure løsninger.
