الموجات فوق الصوتية يجعل إعادة تدوير بطارية ليثيوم أيون أكثر كفاءة

الليثيوم مادة نادرة وذات قيمة عالية موجودة في البطاريات عالية الأداء ، مثل بطاريات Li-ion. الليثيوم هو المادة الأكثر قيمة التي يتم استردادها في إعادة تدوير بطارية Li-ion ، ولكن أيضا المعادن والمعادن الأخرى مثل الكوبالت والمنغنيز والنيكل والنحاس والألمنيوم هي معادن ثمينة للاسترداد. يستخدم الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة كتقنية عالية القص والترشيح لاستخراج وإزالة وإذابة المعادن والمعادن الثمينة من البطاريات المستهلكة. طريقة صوتنة فعالة للغاية ، موفرة للطاقة ، ومتاحة بسهولة للتركيب في مرافق إعادة التدوير التجارية الكاملة.

نظرة عامة: عملية إعادة تدوير بطارية ليثيوم أيون

عادة ما تتضمن عملية إعادة تدوير المعادن الثمينة والمواد من بطاريات Li-ion المستهلكة عدة خطوات. فيما يلي نظرة عامة عامة:

  1. الجمع والفرز: يتم جمع بطاريات Li-ion المستهلكة وفرزها بناء على أنواعها وكيميائياتها.
  2. التفكيكأولا ، يتم تفكيك الغطاء البلاستيكي للبطارية وإزالته.: بعد ذلك ، يتم وضع البطارية المجردة في النيتروجين السائل من أجل تحييد المواد التفاعلية والمتفجرة. تتأكد هذه الخطوة من منع الإطلاق المفاجئ لجميع الطاقة المخزنة والاشتعال والانفجار اللاحق المرتبط بها. بعد ذلك ، يتم تفكيك البطاريات لفصل المكونات المختلفة ، مثل الكاثود والأنود والكهارل والغلاف.
  3. تمزيق: يتم تقطيع البطاريات المفككة إلى قطع أصغر لزيادة مساحة السطح للعمليات اللاحقة.
  4. تفريغ القطب: قبل معالجة استخراج المعادن ، يجب تفكيك الأقطاب الكهربائية المعزولة ، أي الكاثود والأنود. نظرا لأن مادة الكاثود تلتصق عموما برقائق الألومنيوم بواسطة مادة رابطة ، عادة فلوريد البولي فينيليدين (PVDF) أو بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) ، فمن الصعب إزالة الكاثود ورقائق الألومنيوم من بعضهما البعض.
  5. المعالجة الكيميائية: تخضع مكونات البطارية الممزقة لمعالجات كيميائية مختلفة لإذابة وفصل المواد المختلفة. قد يشمل ذلك الترشيح بالحمض أو المذيبات الأخرى لاستخراج المعادن الثمينة مثل الليثيوم والكوبالت والنيكل والنحاس.
  6. الاسترداد والتنقية: ثم يتم استرداد الفلزات الذائبة من المحلول من خلال عمليات مثل الترسيب أو استخلاص المذيبات أو الطرق الكهروكيميائية. تساعد هذه الخطوات على تنقية المعادن الثمينة وتركيزها.

تحسن تعافي المعادن الثمينة عن طريق Sonication

يمكن أن تعزز الموجات فوق الصوتية للطاقة خطوات تفريغ القطب الكهربائي وترشيح المعادن والمواد الثمينة عن طريق تكثيف التفاعلات وبالتالي جعل عملية الاسترداد أكثر كفاءة بشكل ملحوظ. الموجات فوق الصوتية ، وهي تقنية تستخدم الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة لخلق اهتزازات ميكانيكية وتجويف صوتي في وسط سائل. تستخدم القوى القوية للموجات فوق الصوتية لتعزيز عملية إعادة تدوير المعادن الثمينة من بطاريات Li-ion المستهلكة بعدة طرق:
 

  1. التفكك: الموجات فوق الصوتية ينهار مواد البطارية تمزيقه بحيث يتم إنشاء جزيئات أصغر. توفر الجسيمات الأصغر مساحة سطح أعلى مما يجعل الترشيح الكيميائي أكثر فعالية ، مما يساعد في تحرير المعادن الثمينة.
  2. تحسين الترشيح: يمكن أن يؤدي تطبيق الموجات فوق الصوتية أثناء عمليات الترشيح إلى تعزيز الاتصال بين المواد الصلبة ومحلول الترشيح ، مما يزيد من كفاءة استخراج المعادن. الترشيح بالموجات فوق الصوتية يعزز استخراج المعادن ويزيد من غلة المعادن المستردة والمعادن مثل الكوبالت والمنغنيز والنيكل والنحاس والألمنيوم.
  3. تحسين تفريغ القطب الكهربائي: الهدف من تفريغ الأقطاب الكهربائية أثناء إعادة تدوير البطارية هو فصل المكونات المختلفة ، مثل الأقطاب الكهربائية والإلكتروليتات والفواصل ، بحيث يمكن معالجتها أو إعادة تدويرها بشكل فردي. الموجات فوق الصوتية يساعد على انفصال وإزالة الطلاء من القطب. تعزز قوى Sonomechanical الفصل الفعال لطبقات الأقطاب الكهربائية.
  4. ردود الفعل المتسارعة: Ultrasonication يعزز خلط أسرع وأكثر شمولا، والتي يمكن تسريع التفاعلات الكيميائية خلال خطوات استعادة المعادن وتنقيتها.
  5. انخفاض استهلاك الطاقة: الموجات فوق الصوتية يمكن أن تعزز كفاءة العملية ، مما يقلل من الوقت والطاقة اللازمة لاستعادة المعادن من البطاريات المستهلكة.

 
Ultrasonication يمكن أن تلعب دورا مفيدا في تحسين عملية إعادة تدوير المعادن الثمينة والمواد من بطاريات ليثيوم أيون المستهلكة من خلال زيادة فعالية وكفاءة الخطوات المختلفة التي تنطوي عليها عملية إعادة التدوير.
يمكن تكييف خطوات عملية ترشيح المعادن بالموجات فوق الصوتية وتفريغ القطب الكهربائي مع عمليات إعادة التدوير الفردية ، والتي يمكن أن تختلف مع قيام الشركات المتخصصة في إعادة تدوير بطاريات Li-ion بتطوير وتعديل عملياتها إلى أعلى كفاءة.

UIP4000hdT - معالج بالموجات فوق الصوتية قوي 4000 واط لفصل الكاثود وترشيح المعادن أثناء إعادة تدوير بطاريات Li-ion المستهلكة.

UIP4000hdt – معالج بالموجات فوق الصوتية 4kW لإعادة تدوير بطارية ليثيوم أيون

طلب معلومات




لاحظ لدينا سياسة الخصوصية.


الموجات فوق الصوتية لاستعادة كفاءة عالية من
 

  • ليثيوم
  • كوبلت
  • منغنيز
  • نيكل
  • نحاس
  • الومينيوم
  • ليكو2
  • الجرافيت

التجويف بالموجات فوق الصوتية لفصل الكاثود

Ultrasonication يفصل مواد الكاثود من رقائق الألومنيوم من خلال آثار التجويف الصوتي. يتم تحديد التجويف الصوتي أو فوق الصوتي من خلال الضغوط العالية التي تحدث محليا ودرجات الحرارة المرتفعة وانخفاضاتها اللاحقة مما يؤدي إلى فروق الضغط ودرجة الحرارة ذات الصلة بالإضافة إلى الاضطرابات الدقيقة الشديدة والنفاثات الدقيقة عالية القص. تؤثر قوى التجويف هذه على حدود السطح ، وتعزز نقل الكتلة وتسبب التآكل. توليد مثل هذه القوى المكثفة ذات الطبيعة الكيميائية والفيزيائية والحرارية والميكانيكية ، يخلق التجويف بالموجات فوق الصوتية التحريض المطلوب ونقل الكتلة لكسر هيكل الموثق العضوي المستخدم في بطاريات الليثيوم أيون لتثبيت الكاثود على المجمع / رقائق الألومنيوم.
في حين أن التحريض الميكانيكي مثل التحريك وحده غير كاف لفصل مادة الكاثود بشكل فعال عن رقائق الألومنيوم ، فإن الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة توفر الطاقة السونوكيميائية والميكانيكية المطلوبة لإزالة مادة الكاثود تماما من المجمعات. على عكس التحريك الميكانيكي ، يولد التجويف بالموجات فوق الصوتية اضطرابات شديدة ودرجات حرارة وضغوط عالية محليا بالإضافة إلى الإثارة والتدفق والنفاثات السائلة ، التي تفكك المادة الرابطة ، على سبيل المثال PVDF أو PTFE ، التي تربط الكاثود برقائق Al ، وتآكل سطح كل من الكاثود والرقائق. وبالتالي ، يتم تدمير الموثق بين كلتا المادتين بشكل صحيح ويتم فصل الكاثود ورقائق الألومنيوم بشكل فعال.
على سبيل المثال ، ينتج عن الفصل بالموجات فوق الصوتية كفاءة عالية لإزالة الكاثود بنسبة 99٪ باستخدام N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) كمذيب عند 70 درجة مئوية (240 واط طاقة فوق صوتية ، و 90 دقيقة وقت المعالجة بالموجات فوق الصوتية). نظرا لأن فصل الكاثود بالموجات فوق الصوتية يشتت المادة بالتساوي ويمنع التكتلات الكبيرة ، يتم تسهيل عملية ترشيح المعادن اللاحقة.
اقرأ المزيد عن تفريغ القطب بالموجات فوق الصوتية من أجل استعادة المواد الفعالة ورقائق التجميع الحالية!

"الموجات فوق الصوتية

تفريغ القطب بالموجات فوق الصوتية لإعادة تدوير البطارية

صورة مصغرة للفيديو

 

الترشيح بالموجات فوق الصوتية للمعادن

تعزز تأثيرات التجويف فوق الصوتية الموصوفة أعلاه ترشيح المعادن من البطاريات المستهلكة أيضا. الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة لا تستخدم فقط لاستعادة المعادن في إعادة تدوير البطارية، ولكن أيضا في كثير من الأحيان تستخدم في التعدين المائي وترشيح الخامات الثمينة (مثل مخلفات التعدين). تعمل درجات الحرارة والضغوط وقوى القص المحلية العالية على تكثيف ترشيح المعادن وزيادة كفاءة الترشيح بشكل كبير. بينما في البقع الساخنة التجويفية تحدث درجات حرارة شديدة للغاية تصل إلى 1000 كلفن ، فإن ظروف الترشيح الإجمالية تتطلب فقط درجة حرارة معتدلة تبلغ حوالي 50-60 درجة مئوية. هذا يجعل استعادة المعادن بالموجات فوق الصوتية فعالة واقتصادية.
يتميز الترشيح بالموجات فوق الصوتية للمعادن من بطاريات Li-ion المستهلكة بمعدلات استرداد عالية وكفاءة. على سبيل المثال ، تم استخدام حمض الكبريتيك (H2SO4) بنجاح كعامل ترشيح في وجود بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) أثناء استعادة المعادن بالموجات فوق الصوتية من الكاثود. أدى الترشيح بالموجات فوق الصوتية مع حمض الكبريتيك إلى معدلات استرداد 94.63٪ للكوبالت ، و 98.62٪ للليثيوم ، على التوالي.
الترشيح بالموجات فوق الصوتية مع حامض الستريك العضوي (C6H8O7 · H2O) يؤدي إلى عمليات استرداد عالية جدا للنحاس والليثيوم ، حيث يحصل على 96٪ من النحاس وما يقرب من 100٪ من الليثيوم من بطاريات Li-ion المستهلكة.

مفاعل صناعي بالموجات فوق الصوتية متعدد المسبار لاستعادة المعادن من بطاريات Li-ion المستهلكة. يعطي الترشيح Ultarsonic عوائد استرداد عالية من الليثيوم والكوبالت والنحاس والألمنيوم والنيكل.

MultiSonoReactor مع ما يصل إلى 5 تحقيقات بالموجات فوق الصوتية: خلاط عالي القص الصناعي بالموجات فوق الصوتية عالي الكثافة للمعالجة المضمنة ، مثل ترشيح المعادن وفصل الكاثود ورقائق الألومنيوم وكذلك استخراج المعادن من بطاريات الليثيوم أيون المستهلكة.


UIP16000 عبارة عن خلاط عالي القص بالموجات فوق الصوتية بقوة 16 كيلو وات يستخدم للتطبيقات الصعبة مثل ترشيح المعادن ، وتشتت المعادن ، وتجانس الملاط عالي اللزوجة والكاشطة.

UIP16000 ، الخالط بالموجات فوق الصوتية بقوة 16000 واط لاستخراج المعادن وترشيح المعادن وفصل الكاثود في إعادة تدوير البطاريات

مزايا تكنولوجيا إعادة تدوير البطارية بالموجات فوق الصوتية
 

  • كفاءة عالية
  • تقنية راسخة
  • عملية بسيطة
  • استخدام المذيبات منخفضة / غير سامة
  • تقريبا لا انبعاثات العادم / CO2 البصمة
  • آمن
  • صديقة للبيئة

بسيطة وآمنة: توسيع نطاق الموجات فوق الصوتية من اختبارات الجدوى إلى إعادة التدوير الصناعي

معدات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لإعادة تدوير بطارية Li-ion متاحة بسهولة للتركيب على مقاعد البدلاء والطيار والصناعي. نظرا لأن فصل الكاثود بالموجات فوق الصوتية والترشيح بالموجات فوق الصوتية للمعادن من البطاريات المستهلكة هي عمليات راسخة بالفعل ، فإن العملية من التجارب الأولى ، والتحسين لمتطلبات العملية المحددة الخاصة بك وتركيب نظام فصل و / أو ترشيح صناعي بالكامل بالموجات فوق الصوتية سريع وبسيط.

الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لإعادة تدوير البطارية

UIP4000hdT flow cell for inline sonication on industrial scaleHielscher الفوق صوتيات لوازم الموجات فوق الصوتية عالية الأداء في أي حجم والقدرة. مع UIP16000 (16kW)، Hielscher بتصنيع أقوى معالج بالموجات فوق الصوتية في جميع أنحاء العالم. يمكن أن تكون UIP16000 وكذلك جميع أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية الأخرى مجموعات بسهولة إلى قدرة المعالجة المطلوبة. تم بناء جميع الموجات فوق الصوتية Hielscher لعملية 24/7 تحت الحمل الكامل وفي البيئات الصعبة.
Hielscher Ultrasonics’ industrial ultrasonic processors can deliver very high amplitudes. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation. For even higher amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes are available.

تحقيقات الموجات فوق الصوتية ومفاعلات سونو لأي حجم

تغطي مجموعة منتجات Hielscher Ultrasonics مجموعة كاملة من المعالجات بالموجات فوق الصوتية من الموجات فوق الصوتية مختبر المدمجة على مقاعد البدلاء وأنظمة تجريبية إلى معالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل مع القدرة على معالجة حمولات الشاحنات في الساعة. تتيح لنا مجموعة المنتجات الكاملة أن نقدم لك أنسب معدات الموجات فوق الصوتية لتطبيقك وقدرة العملية وأهداف الإنتاج.

سعات يمكن التحكم فيها بدقة للحصول على أفضل النتائج

Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.جميع المعالجات بالموجات فوق الصوتية Hielscher هي التي يمكن التحكم فيها بدقة وبالتالي الخيول العمل موثوق بها في R&د والإنتاج. السعة هي واحدة من معلمات العملية الحاسمة التي تؤثر على كفاءة وفعالية التفاعلات المستحثة بالموجات فوق الصوتية والميكانيكية الصوتية. جميع Hielscher الفوق صوتيات’ processors allow for the precise setting of the amplitude. Sonotrodes and booster horns are accessories that allow to modify the amplitude in an even wider range. Hielscher’s industrial ultrasonic processors can deliver very high amplitudes and deliver the required ultrasonic intensity for demanding applications. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation.
تمنحك إعدادات السعة الدقيقة والمراقبة الدائمة لمعلمات العملية بالموجات فوق الصوتية عبر البرامج الذكية إمكانية فصل الكاثود عن رقائق الألومنيوم وكذلك ترشيح المعادن والمعادن من بطاريات Li-ion المستهلكة في ظل أكثر ظروف الموجات فوق الصوتية فعالية. صوتنة الأمثل لإعادة تدوير بطارية ليثيوم أيون الأكثر كفاءة!
متانة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة. هذا يجعل معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher أداة عمل موثوقة تلبي متطلبات عملية إعادة التدوير الخاصة بك.

أعلى جودة – صمم وصنع في ألمانيا

كشركة عائلية وتديرها عائلة ، تعطي Hielscher الأولوية لأعلى معايير الجودة لمعالجاتها بالموجات فوق الصوتية. تم تصميم جميع الموجات فوق الصوتية وتصنيعها واختبارها بدقة في مقرنا الرئيسي في Teltow بالقرب من برلين ، ألمانيا. متانة وموثوقية معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher جعلها حصان العمل في الإنتاج الخاص بك. عملية 24/7 تحت الحمل الكامل وفي البيئات الصعبة هي سمة طبيعية من تحقيقات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء Hielscher والمفاعلات.

يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:

حجم الدفعةمعدل التدفقالأجهزة الموصى بها
10 إلى 2000 مل20 إلى 400 مل / دقيقةUP200Ht, UP400ST
0.1 إلى 20 لتر0.2 إلى 4 لتر / دقيقةUIP2000hdT
10 إلى 100 لتر2 إلى 10 لتر / دقيقةUIP4000hdt
ن.أ.10 إلى 100 لتر / دقيقةUIP16000
ن.أ.أكبرمجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول المعالجات بالموجات فوق الصوتية والتطبيقات والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك وأن نقدم لك نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك!









يرجى ملاحظة سياسة الخصوصية.



حقائق تستحق المعرفة

بطاريات ليثيوم أيون

بطارية ليثيوم أيون ، وكذلك بطارية ليثيوم أيون ، هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن. بالمقارنة مع البطاريات القائمة على الرصاص والنيكل ، تستخدم أجهزة الليثيوم أيون الكاثود والأنود والكهارل كموصل.
مثل جميع البطاريات ، تخزن بطاريات Li-ion الطاقة الكيميائية ، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى طاقة كهربائية من أجل توفير شحنة كهربائية ثابتة للطاقة.
تستخدم بطاريات الليثيوم أيون بشكل شائع للإلكترونيات المحمولة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية وكذلك السيارات الكهربائية. يثير تطبيق بطاريات Li-ion أيضا اهتماما متزايدا من الشركات العسكرية وشركات الطيران.

تستخدم المجانسات عالية القص بالموجات فوق الصوتية في المعالجة المعملية وفوق الطاولة والتجريبية والصناعية.

Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.

سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

Let's get in contact.