Переробка літієвих батарей – це процес переробки літієвих батарей, термін служби яких закінчився після тривалого використання, коли їхня внутрішня продуктивність погіршилася настільки, що вони стали непридатними для первісного призначення. Це передбачає низку фізичних, хімічних, біологічних і каскадних процесів утилізації для систематичного й ефективного вилучення та диференціації цінних матеріалів у них, таким чином відновлюючи їх корисну цінність.
Типи технологій переробки літієвих батарей
У широкому розумінні технологія переробки літієвих батарей в основному поділяється на два типи:повторна обробкаівториннийвикористання.
Регенеративна переробкатехнологія передбачає попередню-обробку відпрацьованих літієвих батарей для їх повного розряду, а потім фізичні (сухі), хімічні або біологічні методи для виділення цінних металів, як-от нікель, кобальт, літій і марганець-разом з іншими матеріалами, які можна відновити, із структури батареї-на металеві сполуки або сировину для нових літієвих батарей.
Ієрархічна переробка використаннятехнологія передбачає розбирання, перевірку, сортування та зміну конфігурації елементів або блоків батарей із відпрацьованих літієвих батарей на нові, здорові блоки батарей. Потім вони структурно повторно використовуються в різних сферах застосування. Цей підхід по суті забезпечує структуроване, багатошарове та ефективне використання літієвих батарей.
Процес переробки літієвої батареї
Технологія фізичної переробки: процес, який вилучає цінні матеріали з внутрішніх компонентів--акумуляторів із закінченням терміну служби-, таких як електродні активні матеріали, струмоприймачі та корпуси акумуляторів-за допомогою низки етапів, включаючи подрібнення, просіювання, магнітну сепарацію, тонке подрібнення та сортування. Потім ці відновлені матеріали переробляються для подальшої переробки. Основна техніка передбачає відновлення матеріалу після дроблення та просіювання, що є відносно чистим фізичним процесом.
Технологія мокрої переробки: після демонтажу та попередньої -обробки відпрацьовані батареї їх розчиняють у кислотних або лужних розчинах для вилучення цінних металевих елементів. Цінні метали, що залишилися, потім відновлюються методами іонного обміну та електроосадження. Основний процес включає вилуговування та екстрагування порошків електродів за допомогою хімічних реагентів.
Технологія пірометалургійної переробки: корпус батареї знімається, а серцевина батареї змішується з коксом і вапняком. Після відновного випалу отримують вуглецевий сплав, що містить металеві літій, кобальт, нікель, алюміній та ін. Фтор і фосфор з електроліту затвердіють у шлаку, який можна використовувати як добавки для будівельних матеріалів або бетону. Слідує подальша обробка, причому весь процес завершується при високих температурах. Основний пірометалургійний процес включає високо-температурний піроліз для отримання оксидів металів.
Порівняння трьох методів переробки:
Мокрі методи переробки пропонують найвищу ефективність і сучасну технологію.
① Фізична переробка – це простий процес, який не потребує додаткових хімікатів, що робить його найбільш екологічним варіантом, але з низькою ефективністю відновлення.
② Мокра переробка забезпечує вищі показники відновлення цінних металів, має низькі вимоги до обладнання та використовує сучасну технологію; однак цей процес є складним, вимагає спеціальних методів зволоження для різних типів батарей, спричиняє вищі витрати та може призвести до забруднення навколишнього середовища в разі неправильного поводження.
③ Пірометалургійне відновлення є відносно простим із високою сумісністю, придатним для -великомасштабної обробки різноманітних відпрацьованих літієвих батарей. Однак це вимагає високого споживання енергії, вимагає складного обладнання та створює значні екологічні проблеми.
Гідрометалургійне відновлення є основним процесом. Гідрометалургійне вилучення золота широко відоме завдяки низькому споживанню енергії, високим коефіцієнтам вилучення, високій чистоті продукту та скромним вимогам до обладнання. Основні етапи мокрого{2}}вилучення золота для відпрацьованих батарей включають попередню обробку, попередню обробку, кислотне/лужне вилуговування, очищення фільтрату, сепарацію/екстракцію та елементарне осадження. Суть мокрого -процесу переробки лежить на стадії вилуговування металу, де неорганічні або органічні кислоти використовуються для відновлення металів у вигляді іонів у кислотні розчини.
