Рециклирането на литиеви батерии се отнася до процеса на третиране на литиеви батерии, които са достигнали края на експлоатационния си живот след продължителна употреба, когато присъщата им производителност е влошена до точката, в която стават неизползваеми за първоначалното им предназначение. Това включва серия от физични, химични, биологични и каскадни процеси на използване за систематично и ефективно извличане и диференциране на ценните материали в тях, като по този начин се възстановява тяхната полезна стойност.
Видове технологии за рециклиране на литиеви батерии
От широка гледна точка технологията за рециклиране на литиеви батерии се категоризира основно в два типа:повторна обработкаивториченизползване.
Регенеративно рециклиранетехнологията включва предварителна-обработка на изразходените литиеви батерии за пълното им разреждане, последвана от физически (сухи), химични или биологични методи за отделяне на ценни метали като никел, кобалт, литий и манган-заедно с други възстановими материали от структурата на батерията-в метални съединения или суровини за нови литиеви батерии.
Рециклиране на йерархично използванетехнологията включва разглобяване, проверка, сортиране и преконфигуриране на клетките или батерийните пакети от използвани литиеви батерии в нови, здрави батерийни пакети. След това те се използват структурно повторно в различни области на приложение. Този подход по същество позволява структурирано, слоесто и ефективно използване на литиевите батерии.
Процес на рециклиране на литиева батерия
Технология за физическо рециклиране: Процес, който извлича ценни материали от вътрешните компоненти на крайните-{1}}животни батерии-като електродни активни материали, токоотводи и корпуси на батерии-чрез поредица от стъпки, включително раздробяване, пресяване, магнитно разделяне, фино смилане и сортиране. Тези възстановени материали след това се обработват за по-нататъшно рециклиране. Основната техника включва възстановяване на материала след раздробяване и пресяване, което представлява сравнително чист физически процес.
Технология за мокро рециклиране: След демонтиране и предварителна -обработка на отпадъчни батерии, те се разтварят в киселинни или алкални разтвори за извличане на ценни метални елементи. След това останалите ценни метали се възстановяват чрез йонообменни и електроотлагащи методи. Основният процес включва излугване и извличане на електродни прахове с помощта на химически реагенти.
Технология за пирометалургично рециклиране: Корпусът на батерията се оголва и ядрото на батерията се смесва с кокс и варовик. След редукционно изпичане се получава въглеродна сплав, съдържаща метален литий, кобалт, никел, алуминий и други елементи. Флуорът и фосфорът от електролита се втвърдяват в шлаката, която може да се използва като добавки за строителни материали или бетон. Следва допълнителна обработка, като целият процес протича при високи температури. Основният пирометалургичен процес включва високо-температурна пиролиза за получаване на метални оксиди.
Сравнение на три метода за рециклиране:
Методите за мокро рециклиране предлагат най-висока ефективност и зряла технология.
① Физическото рециклиране включва прост процес, който не изисква допълнителни химикали, което го прави най-екологичният вариант, но с ниска ефективност на възстановяване.
② Мокрото рециклиране постига по-високи нива на възстановяване на ценни метали, има ниски изисквания към оборудването и използва зряла технология; процесът обаче е сложен, изисква специализирани мокри методи за различни видове батерии, води до по-високи разходи и може да причини замърсяване на околната среда, ако се борави неправилно.
③ Пирометалургичното възстановяване е относително просто с висока съвместимост, подходящо за-мащабна обработка на различни отпадъчни литиеви батерии. Той обаче изисква висока консумация на енергия, изисква сложно оборудване и поставя значителни екологични предизвикателства.
Хидрометалургичното възстановяване е основният процес. Хидрометалургичното възстановяване на златото е широко признато с ниската си консумация на енергия, високите нива на възстановяване, високата чистота на продукта и скромните изисквания към оборудването. Основните стъпки при мокър{2}}процес на извличане на злато за отпадъчни батерии включват предварителна обработка, предварителна обработка, киселинно/алкално излугване, пречистване на инфилтрата, отделяне/екстракция и елементарно утаяване. Ядрото на рециклирането на мокрия-процес се намира в етапа на излугване на метали, където се използват неорганични или органични киселини за възстановяване на метали като йони в киселинни разтвори.
