Recikliranje litijskih baterija odnosi se na proces obrade litijskih baterija koje su dosegle kraj svog životnog vijeka nakon dulje upotrebe, kada je njihova intrinzična izvedba degradirana do točke neupotrebljivosti za njihovu izvornu svrhu. To uključuje niz fizičkih, kemijskih, bioloških i kaskadnih procesa iskorištavanja za sustavno i učinkovito izdvajanje i razlikovanje vrijednih materijala unutar njih, čime se vraća njihova uporabna vrijednost.
Vrste tehnologija recikliranja litijskih baterija
Iz šire perspektive, tehnologija recikliranja litijskih baterija prvenstveno se kategorizira u dvije vrste:ponovna obradaisekundarnikorištenje.
Regenerativno recikliranjetehnologija uključuje pret-obradu istrošenih litijevih baterija kako bi se potpuno ispraznile, a zatim fizičke (suhe), kemijske ili biološke metode za odvajanje vrijednih metala poput nikla, kobalta, litija i mangana-zajedno s drugim materijalima koji se mogu oporaviti od strukture baterije-u metalne spojeve ili sirovine za nove litijeve baterije.
Hijerarhijsko recikliranje korištenjatehnologija uključuje rastavljanje, pregled, razvrstavanje i rekonfiguriranje ćelija ili paketa baterija iz otpadnih litijevih baterija u nove, zdrave pakete baterija. Oni se zatim strukturno ponovno koriste u različitim područjima primjene. Ovaj pristup u biti omogućuje strukturirano, slojevito i učinkovito korištenje litijevih baterija.
Tijek procesa recikliranja litijskih baterija
Tehnologija fizičkog recikliranja: proces koji izvlači vrijedne materijale iz unutarnjih komponenti baterija na kraju--života-kao što su aktivni materijali elektrode, kolektori struje i kućišta baterija-kroz niz koraka uključujući drobljenje, prosijavanje, magnetsko odvajanje, fino mljevenje i sortiranje. Ovi obnovljeni materijali se zatim obrađuju za daljnje recikliranje. Temeljna tehnika uključuje restauraciju materijala nakon drobljenja i prosijavanja, što predstavlja relativno čisti fizički proces.
Tehnologija mokrog recikliranja: nakon rastavljanja i pred{0}}obrade otpadnih baterija, one se otapaju u kiselim ili alkalnim otopinama kako bi se izdvojili vrijedni metalni elementi. Preostali vrijedni metali zatim se obnavljaju metodama ionske izmjene i elektrotaloženja. Osnovni proces uključuje ispiranje i ekstrakciju praha elektrode pomoću kemijskih reagensa.
Tehnologija pirometalurškog recikliranja: Kućište baterije se skida, a jezgra baterije se miješa s koksom i vapnencem. Nakon redukcijskog prženja dobiva se legura ugljika koja sadrži metalni litij, kobalt, nikal, aluminij i druge elemente. Fluor i fosfor iz elektrolita skrućuju se u trosku, koja se može koristiti kao dodaci građevinskim materijalima ili betonu. Slijedi daljnja obrada, pri čemu se cijeli proces odvija na visokim temperaturama. Osnovni pirometalurški proces uključuje visoko-temperaturnu pirolizu za dobivanje metalnih oksida.
Usporedba triju metoda recikliranja:
Metode mokrog recikliranja nude najveću učinkovitost i zrelu tehnologiju.
① Fizičko recikliranje predstavlja jednostavan postupak koji ne zahtijeva dodatne kemikalije, što ga čini ekološki najprihvatljivijom opcijom, ali s niskom učinkovitošću oporabe.
② Mokro recikliranje postiže više stope oporabe vrijednih metala, ima male zahtjeve za opremom i koristi zrelu tehnologiju; međutim, proces je složen, zahtijeva specijalizirane mokre metode za različite vrste baterija, iziskuje veće troškove i može uzrokovati onečišćenje okoliša ako se njime nepravilno rukuje.
③ Pirometalurška oporaba je relativno jednostavna s visokom kompatibilnošću, prikladna za -preradu različitih otpadnih litijevih baterija u velikim razmjerima. Međutim, zahtijeva veliku potrošnju energije, zahtijeva sofisticiranu opremu i predstavlja značajne ekološke izazove.
Hidrometalurški oporavak glavni je proces. Hidrometalurško dobivanje zlata nadaleko je poznato po niskoj potrošnji energije, visokim stopama oporabe, visokoj čistoći proizvoda i skromnim zahtjevima za opremu. Primarni koraci u mokrom{2}}postupku ekstrakcije zlata za otpadne baterije uključuju prethodnu obradu, predobradu, ispiranje kiselinom/lužinom, pročišćavanje iscjedne vode, odvajanje/ekstrakciju i elementarno taloženje. Srž recikliranja mokrim-procesom leži u fazi ispiranja metala, gdje se anorganske ili organske kiseline koriste za obnavljanje metala kao iona u kisele otopine.
