Litija bateriju otrreizēja pārstrāde attiecas uz litija bateriju, kuru ekspluatācijas laiks ir beidzies pēc ilgstošas lietošanas, apstrādi, kad to raksturīgā veiktspēja ir pasliktinājusies līdz tādam līmenim, ka tos nevar izmantot savam sākotnējam mērķim. Tas ietver virkni fizikālu, ķīmisku, bioloģisku un kaskādes izmantošanas procesu, lai sistemātiski un efektīvi iegūtu un diferencētu tajos esošos vērtīgos materiālus, tādējādi atjaunojot to lietderīgo vērtību.
Litija bateriju pārstrādes tehnoloģiju veidi
No plašas perspektīvas litija bateriju pārstrādes tehnoloģiju galvenokārt iedala divos veidos:pārstrādeunsekundāraisizmantošana.
Reģeneratīvā pārstrādetehnoloģija ietver izlietoto litija bateriju iepriekšēju-apstrādi, lai tās pilnībā izlādētu, kam seko fizikālas (sausas), ķīmiskas vai bioloģiskas metodes, lai atdalītu vērtīgus metālus, piemēram, niķeli, kobaltu, litiju un mangānu,{1}}kopā ar citiem reģenerējamiem materiāliem no akumulatora struktūras-metālu savienojumos vai izejmateriālos jaunām litija baterijām.
Hierarhiskā izmantošanas pārstrādetehnoloģija ietver izlietoto litija bateriju elementu vai bateriju komplektu izjaukšanu, pārbaudi, šķirošanu un pārkonfigurēšanu jaunos, veselos akumulatoru komplektos. Pēc tam tos strukturāli izmanto atkārtoti dažādās pielietošanas jomās. Šī pieeja būtībā nodrošina strukturētu, slāņveida un efektīvu litija bateriju izmantošanu.
Litija bateriju pārstrādes procesa plūsma
Fiziskās otrreizējās pārstrādes tehnoloģija: process, kurā tiek iegūti vērtīgi materiāli no -darba laika beigu enerģijas akumulatoru-, piemēram, elektrodu aktīviem materiāliem, strāvas kolektoriem un akumulatoru korpusiem-, izmantojot vairākas darbības, tostarp drupināšanu, sijāšanu, magnētisko atdalīšanu, smalku slīpēšanu un šķirošanu. Šie reģenerētie materiāli pēc tam tiek apstrādāti tālākai pārstrādei. Pamatmetode ietver materiāla atjaunošanu pēc sasmalcināšanas un sijāšanas, kas veido salīdzinoši tīru fizisku procesu.
Mitrās pārstrādes tehnoloģija: pēc izlietoto akumulatoru izjaukšanas un pirmapstrādes-tās tiek izšķīdinātas skābos vai sārmainos šķīdumos, lai iegūtu vērtīgus metāla elementus. Atlikušos vērtīgos metālus pēc tam atgūst, izmantojot jonu apmaiņas un elektrodepozīcijas metodes. Pamatprocess ietver elektrodu pulveru izskalošanu un ekstrakciju, izmantojot ķīmiskos reaģentus.
Pirometalurģiskā pārstrādes tehnoloģija: akumulatora korpuss ir noņemts, un akumulatora kodols ir sajaukts ar koksu un kaļķakmeni. Pēc reducēšanas tiek iegūts oglekļa sakausējums, kas satur metālisku litiju, kobaltu, niķeli, alumīniju un citus elementus. Fluors un fosfors no elektrolīta sacietē sārņos, ko var izmantot kā piedevas būvmateriāliem vai betonam. Tālāk seko apstrāde, viss process tiek pabeigts augstā temperatūrā. Pirometalurģiskais pamatprocess ietver augstas-temperatūras pirolīzi, lai iegūtu metālu oksīdus.
Trīs pārstrādes metožu salīdzinājums:
Mitrās pārstrādes metodes piedāvā visaugstāko efektivitāti un nobriedušu tehnoloģiju.
① Fiziskā otrreizējā pārstrāde ir vienkāršs process, kam nav nepieciešamas papildu ķimikālijas, padarot to par videi draudzīgāko iespēju, taču ar zemu reģenerācijas efektivitāti.
② Mitrā pārstrāde nodrošina augstāku vērtīgu metālu reģenerācijas līmeni, tai ir zemas aprīkojuma prasības un tiek izmantota nobriedusi tehnoloģija; tomēr process ir sarežģīts, tam ir nepieciešamas specializētas mitrās metodes dažādiem akumulatoru veidiem, tas rada augstākas izmaksas un var izraisīt vides piesārņojumu, ja tas tiek nepareizi apstrādāts.
③ Pirometalurģiskā reģenerācija ir salīdzinoši vienkārša ar augstu savietojamību, piemērota liela mēroga-dažādu litija bateriju atkritumu apstrādei. Tomēr tas prasa lielu enerģijas patēriņu, prasa sarežģītu aprīkojumu un rada ievērojamas vides problēmas.
Hidrometalurģiskā atveseļošanās ir galvenais process. Hidrometalurģiskā zelta atgūšana ir plaši pazīstama ar zemo enerģijas patēriņu, augstu reģenerācijas līmeni, augstu produkta tīrību un pieticīgajām aprīkojuma prasībām. Galvenie posmi zelta ieguvei slapjā-procesa izlietotajām baterijām ir pirmapstrāde, pirmapstrāde, skābju/sārmu izskalošanās, infiltrāta attīrīšana, atdalīšana/ekstrakcija un elementu nogulsnēšana. Slapjā-procesa otrreizējās pārstrādes pamatā ir metāla izskalošanās stadija, kurā tiek izmantotas neorganiskās vai organiskās skābes, lai metālus kā jonus atgūtu skābju šķīdumos.
