Tööstuse uudised

Liitiumraudfosfaatpatareide demonteerimine ja taaskasutamine

2021-10-14

Vananenud liitiumraudfosfaatpatareides demonteeritakse ja taaskasutatakse akud, millel ei ole astmelise kasutuse väärtust, ja akud pärast järkjärgulist kasutamist. Liitiumraudfosfaatpatarei ja kolmekomponentsete akude erinevus seisneb selles, et see ei sisalda raskmetalle ning taastumine on peamiselt liitium, P ja Fe. Taaskasutustoote lisandväärtus on madal, mistõttu tuleb välja töötada odav taaskasutustee. Taastamiseks on kaks peamist meetodit: tulekahju meetod ja märgmeetod.

Tulekahju taastamise protsess

Traditsiooniline tulekahju taastamise meetod on elektroodide põletamine kõrgel temperatuuril, põletades ära elektroodifragmentides sisalduva süsiniku ja orgaanilise aine. Ülejäänud tuhk, mida ei saa põletada, sõelutakse lõpuks läbi, et saada peeneid pulbrilisi materjale, mis sisaldavad metalle ja metallioksiide. Protsess on lihtne, kuid töötlemisprotsess on pikk ja väärtuslike metallide terviklik taastumine on madal. Täiustatud tulekahju taastamise tehnoloogia on orgaanilise sideaine eemaldamine kaltsineerimise teel, liitiumraudfosfaadi pulbri eraldamine alumiiniumfooliumilehest, et saada liitiumraudfosfaatmaterjal, ja seejärel lisada sobivad toorained, et saada liitiumi, raua ja fosfori nõutav moolsuhe, ja sünteesida uut liitiumraudfosfaati kõrge temperatuuriga tahkefaasi meetodil. Kuluarvutuse kohaselt saab liitiumraudfosfaatpatarei jäätmeid täiustatud tule- ja kuivatusmeetodil ringlusse võtta, kuid selle taaskasutamisprotsessi käigus valmistatud uuel liitiumraudfosfaadil on palju lisandeid ja ebastabiilne jõudlus.

Märg taastamise protsess

Märg taaskasutamine toimub peamiselt happe- ja leeliselahuse kaudu, et lahustada metalliioonid liitiumraudfosfaatpatareis, kasutada täiendavalt sadestamist, adsorptsiooni ja muid viise lahustunud metalliioonide ekstraheerimiseks oksiidide, soolade ja muude vormide kujul, enamik reaktsiooniprotsessist kasutades H2SO4, NaOH, H2O2 ja muud reagendid. Märg taaskasutamise protsess on lihtne, nõuded seadmetele ei ole kõrged, sobivad tööstuslikuks suuremahuliseks tootmiseks, on teadlaste poolt enim uuritud, samuti on see Hiinas levinud liitiumioonakude jäätmekäitlusviis.

Liitiumraudfosfaadi aku taastamine on peamiselt positiivne elektrood. Liitiumraudfosfaadi positiivse elektroodi regenereerimisel märgmeetodil tuleb alumiiniumfooliumist kollektor esmalt eraldada positiivse elektroodi toimeainest. Üheks meetodiks on vedeliku kogumise lahustamiseks kasutada leeliselahust ja toimeaine ei reageeri leelisega, võib toimeaine saamiseks filtreerida. Teine meetod on orgaanilise lahusti kasutamine sideaine PVDF-i lahustamiseks, nii et liitiumraudfosfaadi anoodi materjal ja alumiiniumfoolium eraldatakse, alumiiniumfooliumi taaskasutamine, toimeaineid saab järgnevalt töödelda, orgaanilist lahustit saab töödelda destilleerimisega, et saavutada selle ringlussevõtt. Võrreldes kahe meetodiga on teine ​​meetod keskkonnasõbralikum. Liitiumraudfosfaadi taastamine positiivses elektroodis on liitiumkarbonaadi moodustumine. See taaskasutamismeetod on odav ja seda kasutavad enamik liitiumraudfosfaadi ringlussevõtu ettevõtteid, kuid liitiumraudfosfaadi raudfosfaadi põhikomponenti (95%) ei ole ringlusse võetud, mille tulemuseks on ressursside raiskamine.

Ideaalne märg taaskasutamise meetod on liitiumraudfosfaadi katoodmaterjali jäätmete muundamine liitiumisoolaks ja raudfosfaadiks, et saavutada Li, Fe ja P taaskasutamine. Kui liitiumraudfosfaat tahab saada liitiumisoolaks ja raudfosfaadiks, on vaja raud oksüdeerida. kolmevalentseks rauaks ning liitiumi leostamiseks happe- või leeliselist leostamist. Mõned teadlased eraldasid alumiiniumist lehed ja liitiumraudfosfaadi oksüdatsioonikaltsineerimise teel ning said seejärel toorraudfosfaadi väävelhappega leostumise ja eraldamise teel. Naatriumkarbonaati kasutati liitiumkarbonaadi sadestamiseks lahuse eemaldamisel. Filtraadi aurustamine kristallimine, et saada veevaba naatriumsulfaadi saadused, mida müüakse kõrvalsaadustena; Toorraudfosfaati rafineeritakse täiendavalt, et saada akukvaliteediga raudfosfaati, mida saab kasutada liitiumraudfosfaatmaterjalide valmistamiseks. Tehnoloogia on pärast aastatepikkust uurimistööd olnud suhteliselt küps.