Ultrazvuk dělá lithium-iontové baterie recyklace účinnější

Lithium je vzácný a velmi cenný materiál přítomný ve vysoce výkonných bateriích, jako jsou Li-ion baterie. Lithium je nejcennější materiál, který je získán v Li-ion baterie recyklace, ale také jiné minerály a kovy, jako je kobalt, mangan, nikl, měď a hliník jsou cenné kovy pro využití. Vysoce intenzivní ultrazvuku se používá jako vysoce smykové míchání a vyplavování technika extrahovat, odstranit, a rozpustit cenné minerály a kovy z vyhořelých baterií. Metoda použití ultrazvuku je vysoce účinný, energeticky efektivní, a je snadno dostupné pro instalaci v plně komerčních recyklačních zařízení.

Přehled: Proces recyklace Li-ion-baterie

Proces recyklace drahých kovů a materiálů z použitých lithium-iontových baterií obvykle zahrnuje několik kroků. Zde je obecný přehled:

  1. Sběr a třídění: Použité lithium-iontové baterie jsou shromažďovány a tříděny na základě jejich typů a chemických vlastností.
  2. Demontáž: Nejprve se plastový kryt baterie rozbije a odstraní. Poté se nahá baterie vloží do kapalného dusíku, aby se neutralizovaly reaktivní, výbušné látky. Tento krok zajišťuje, že je zabráněno náhlému uvolnění veškeré uložené energie a následnému vznícení a výbuchu s tím spojeným. Poté se baterie rozeberou, aby se oddělily různé součásti, jako je katoda, anoda, elektrolyt a pouzdro.
  3. Skartace: Demontované baterie jsou rozdrceny na menší kousky, aby se zvětšila plocha povrchu pro následné procesy.
  4. Delaminace elektrod: Před extrakcí kovu musí být izolované elektrody, tj. katoda a anoda, dále rozebrány. Vzhledem k tomu, že katodový materiál je obecně přilepen k hliníkové fólii pojivem, obvykle polyvinylidenfluoridem (PVDF) nebo polytetrafluorethylenem (PTFE), je obtížné odstranit katodu a hliníkovou fólii od sebe.
  5. Chemická úprava: Rozdrcené součásti baterií procházejí různými chemickými úpravami, aby se rozpustily a oddělily různé materiály. To může zahrnovat vyluhování kyselinou nebo jinými rozpouštědly k extrakci cenných kovů, jako je lithium, kobalt, nikl a měď.
  6. Obnova a čištění: Rozpuštěné kovy se pak z roztoku získávají procesy, jako je srážení, extrakce rozpouštědlem nebo elektrochemické metody. Tyto kroky pomáhají čistit a koncentrovat drahé kovy.

Zotavení drahých kovů vylepšené sonikací

Výkonový ultrazvuk může zvýšit kroky delaminace elektrod a vyluhování drahých kovů a materiálů tím, že zintenzivní reakce, čímž výrazně zefektivní proces obnovy. Ultrazvuku je to technika, která využívá ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou k vytvoření mechanických vibrací a akustické kavitace v kapalném médiu. Silné síly ultrazvuku se používají ke zlepšení procesu recyklace drahých kovů z použitých lithium-iontových baterií několika způsoby:
 

  1. Dezintegrace: Ultrazvuku rozkládá drcené materiály baterií tak, aby se vytvořily menší částice. Menší částice nabízejí větší povrchovou plochu, což činí chemické loužení účinnějším, což pomáhá při uvolňování cenných kovů.
  2. Zlepšené vyluhování: Aplikace ultrazvuku během procesů loužení může zvýšit kontakt mezi pevným materiálem a roztokem loužení, což zvyšuje účinnost extrakce kovů. Ultrazvukové loužení podporuje extrakci kovů a zvyšuje výnos získaných kovů a minerálů, jako je kobalt, mangan, nikl, měď a hliník.
  3. Vylepšená delaminace elektrod: Cílem delaminace elektrod během recyklace baterií je oddělit různé komponenty, jako jsou elektrody, elektrolyty a separátory, aby mohly být dále zpracovány nebo recyklovány jednotlivě. Ultrazvuku pomáhá oddělení a odstranění povlaků z elektrody. Sonomechanické síly podporují účinné oddělení vrstev elektrod.
  4. Zrychlené reakce: Ultrazvuku podporuje rychlejší a důkladnější míchání, které může urychlit chemické reakce během kroků obnovy a čištění kovů.
  5. Snížená spotřeba energie: Ultrazvuku může zvýšit efektivitu procesu, což snižuje čas a energii potřebnou pro obnovu kovu z použitých baterií.

 
Ultrazvuku může hrát prospěšnou roli při zlepšování procesu recyklace drahých kovů a materiálů z použitých lithium-iontových baterií zvýšením účinnosti a efektivity různých kroků zapojených do procesu recyklace.
Procesní kroky ultrazvukového loužení kovů a delaminace elektrod lze přizpůsobit jednotlivým recyklačním procesům, které se mohou lišit, protože společnosti specializující se na recyklaci lithium-iontových baterií vyvíjejí a upravují své procesy s nejvyšší účinností.

UIP4000hdT - 4000 wattů výkonný ultrazvukový procesor pro separaci katod a vyluhování kovů během recyklace použitých Li-ion baterií.

UIP4000hdT – 4kW ultrazvukový procesor pro recyklaci Li-ion baterií

Žádost o informace





Ultrazvuk pro vysoce efektivní zotavení
 

  • Lithium
  • kobalt
  • mangan
  • Nikl
  • měď
  • hliník
  • LiCoo2
  • Grafit

Ultrazvuková kavitace pro separaci katod

Ultrazvuku odděluje katodové materiály z hliníkové fólie účinky akustické kavitace. Akustická nebo ultrazvuková kavitace je určena lokálně se vyskytujícími vysokými tlaky, vysokými teplotami a jejich následnými poklesy, které vedou k příslušným tlakovým a teplotním diferenciálům, stejně jako intenzivním mikrorubulencím a vysoce smykovým mikrosekům. Tyto kavitační síly ovlivňují hranice povrchu, podporují přenos hmoty a způsobují erozi. Generování takové intenzivní síly chemické, fyzikální, tepelné a mechanické povahy, ultrazvukové kavitace vytváří požadované míchání a přenos hmoty rozbít organické pojivo strukturu používanou v lithium-iontové baterie fixovat katodu na kolektoru / hliníkové fólie.
Zatímco mechanické míchání, jako je míchání samo o sobě, nestačí k účinnému oddělení materiálu katody od hliníkové fólie, vysoce intenzivní ultrazvuku poskytuje požadovanou sonochemickou a sonomechanickou energii k úplnému odstranění materiálu katody z kolektorů. Na rozdíl od mechanického míchání, ultrazvuková kavitace vytváří intenzivní turbulence, lokálně vysoké teploty a tlaky, stejně jako míchání, streamování a kapalné trysky, které rozkládají pojivo, například PVDF nebo PTFE, které spojují katodu s Al fólií a erodují povrch obou, katody a Al fólie. Tím je pojivo mezi oběma materiály správně zničeno a katoda a hliníková fólie jsou účinně odděleny.
Například, ultrazvukové separace má za následek vysokou účinnost katody odstranění 99% pomocí N-methyl-2-pyrrolidon (NMP) jako rozpouštědlo při 70 ° C (240 W ultrazvukový výkon, a 90 min doba zpracování). Vzhledem k tomu, že ultrazvuková separace katody rovnoměrně rozptýlí materiál a zabraňuje větším aglomerátům, je usnadněn následný proces vyluhování kovů.
Přečtěte si více o ultrazvukové delaminaci elektrod za účelem obnovení aktivních materiálů a proudových kolektorových fólií!

"Ultrasonicator

Delaminace ultrazvukové elektrody pro recyklaci baterií

Miniatura videa

 

Ultrazvukové vyplavování minerálů

Ultrazvukové kavitační účinky popsané výše podporují vyluhování kovů z použitých baterií. Ultrazvuku s vysokou intenzitou se používá nejen k regeneraci minerálů při recyklaci baterií, ale také často se používá v hydrometalurgii a vyluhování drahých rud (např. Důlní hlušina). Vysoké lokalizované teploty, tlaky a smykové síly zesilují vyluhování kovů a výrazně zvyšují účinnost loužení. Zatímco v kavitačních horkých místech se vyskytují lokalizované velmi extrémní teploty až 1000 K, celkové podmínky loužení vyžadují pouze mírnou teplotu cca 50-60 °C. Díky tomu je ultrazvukové zotavení kovů energeticky efektivní a ekonomické.
Ultrazvukové vyplavování minerálů z vyhořelých Li-ion baterií se vyznačuje vysokou mírou využití a účinností. Například kyselina sírová (H2SO4) byla úspěšně použita jako vyplavovací činidlo za přítomnosti peroxidu vodíku (H2O2) během ultrazvukové regenerace minerálů z katody. Ultrazvukové vyplavování kyselinou sírovou vedlo k výtěžnosti 94,63% pro kobalt a 98,62% pro lithium.
Ultrazvukové vyplavování s organickou kyselinou citronovou (C6H8O7· H2O) má za následek velmi vysoké výtěžky mědi a lithia, získání 96% mědi a téměř 100% lithia z vyhořelých Li-ion baterií.

Průmyslový multi-sondový ultrazvukový reaktor pro regeneraci kovů z použitých lithium-iontových baterií. Ultarsonické loužení poskytuje vysoké výtěžnosti lithia, kobaltu, mědi, hliníku a niklu.

MultiSonoReactor s až 5 ultrazvukovými sondami: Vysoce intenzivní ultrazvukový průmyslový vysokosmykový mixér pro inline zpracování, např. loužení kovů, separace katody a hliníkové fólie, jakož i extrakce minerálů z použitých lithium-iontových baterií.


UIP16000 je 16kW výkonný ultrazvukový mixér s vysokým smykem používaný pro náročné aplikace, jako je vyluhování kovů, minerální disperze a homogenizace vysoce viskózních a abrazivních kalů.

UIP16000, 16 000 wattů výkonný ultrazvukový homogenizátor pro těžbu nerostných surovin, vyluhování kovů a separaci katod při recyklaci baterií

Výhody ultrazvukové technologie recyklace baterií
 

  • vysoká účinnost
  • Zavedená technika
  • Jednoduchá obsluha
  • Nízké / netoxické použití rozpouštědel
  • Téměř žádné emise výfukových plynů / stopa CO2
  • bezpečný
  • šetrný k životnímu prostředí

Jednoduché a bezpečné: Ultrazvukové scale-up od testů proveditelnosti na průmyslové recyklace

Vysoce výkonné ultrazvukové zařízení pro recyklaci Li-ion baterií je snadno dostupné pro stolní, pilotní a průmyslové instalace. Vzhledem k tomu, ultrazvukové katody separace a ultrazvukové vyplavování minerálů z vyhořelých baterií jsou již zavedené procesy, proces od prvních zkoušek, optimalizace na vaše specifické požadavky na proces a instalace plně průmyslové ultrazvukové separace a / nebo vyplavování systém je rychlý a jednoduchý.

Vysoce výkonné ultrasonicators pro recyklaci baterií

UIP4000hdT proud pro vloženou sonikaci v průmyslovém měřítkuHielscher Ultrazvuk dodává vysoce výkonné ultrasonicators v libovolné velikosti a kapacity. S UIP16000 (16kW), Hielscher vyrábí nejsilnější ultrazvukový procesor po celém světě. UIP16000, stejně jako všechny ostatní průmyslové ultrazvukové systémy mohou být snadno klastry na požadovanou kapacitu zpracování. Všechny Hielscher ultrasonicators jsou postaveny pro 24/7 provoz při plném zatížení a v náročných prostředích.
Hielscher Ultrazvuk’ průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v nepřetržitém provozu. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody.

Ultrazvukové sondy a sono-reaktory pro jakýkoli objem

Hielscher Ultrazvuk sortiment pokrývá celé spektrum ultrazvukových procesorů z kompaktních laboratorních ultrasonicators přes bench-top a pilotní systémy plně-průmyslové ultrazvukové procesory s kapacitou pro zpracování kamionů za hodinu. Kompletní sortiment nám umožňuje nabídnout vám nejvhodnější ultrazvukové zařízení pro vaši aplikaci, procesní kapacitu a výrobní cíle.

Přesně řiditelných amplitud pro optimální výsledky

Hielscher ultrasonicators mohou být dálkově ovládány pomocí ovládání prohlížeče. Parametry sonikace lze sledovat a přesně přizpůsobit požadavkům procesu.Všechny hielscherské ultrazvukové procesory jsou přesně kontrolovatelné a tím spolehlivé pracovní koně v R&D a výroba. Amplituda je jedním z klíčových procesních parametrů, které ovlivňují účinnost a účinnost sonochemicky a sonomechanicky vyvolaných reakcí. Všechny Hielscher Ultrazvuk’ procesory umožňují přesné nastavení amplitudy. Sonotrody a posilovací rohy jsou doplňky, které umožňují modifikovat amplitudu v ještě širším rozsahu. Hielscher průmyslové ultrazvukové procesory mohou poskytovat velmi vysoké amplitudy a poskytovat požadovanou ultrazvukovou intenzitu pro náročné aplikace. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v nepřetržitém provozu.
Přesné nastavení amplitudy a trvalé sledování parametrů ultrazvukového procesu pomocí inteligentního softwaru vám dávají možnost oddělit katoda od hliníkové fólie, stejně jako vyluhovat minerály a kovy z vyhořelých Li-ion baterií za nejúčinnějších ultrazvukových podmínek. Optimální použití ultrazvuku pro nejefektivnější Li-ion baterie recyklace!
Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje nepřetržitý provoz v náročných a náročných prostředích. Díky tomu je hielscherova ultrazvuková zařízení spolehlivým pracovním nástrojem, který splňuje vaše požadavky na recyklační proces.

Nejvyšší kvalita – Navrženo a vyrobeno v Německu

Jako rodinný a rodinný podnik Hielscher upřednostňuje nejvyšší standardy kvality pro své ultrazvukové procesory. Všechny ultrasonicators jsou navrženy, vyrobeny a důkladně testovány v naší centrále v Teltow u Berlína, Německo. Robustnost a spolehlivost ultrazvukového zařízení Hielscher je, aby to pracovní kůň ve vaší výrobě. Nepřetržitý provoz při plném zatížení a v náročných prostředích je přirozenou vlastností hielscherových vysoce výkonných ultrazvukových sond a reaktorů.

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte prosím níže uvedený formulář a vyžádejte si další informace o ultrazvukových procesorech, aplikacích a ceně. Rádi s vámi probereme váš proces a nabídneme vám ultrazvukový systém splňující vaše požadavky!









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,



Fakta Worth Knowing

Lithium-iontové baterie

Lithium-iontová baterie, také Li-ion baterie, je typ dobíjecí baterie. Ve srovnání s olověnými a niklovými bateriemi používají lithium-iontová zařízení katodu, anodu a elektrolyt jako vodič.
Jako všechny baterie, Li-ion baterie ukládají chemickou energii, která je pak přeměněna na elektrickou energii, aby se zajistil statický elektrický náboj pro napájení.
Lithium-iontové baterie se běžně používají pro přenosnou elektroniku, jako jsou notebooky, chytré telefony a elektrická vozidla. Aplikace Li-ion baterií vyvolává také rostoucí zájem vojenských a leteckých společností.

Ultrazvukové homogenizátory s vysokým smykem se používají v laboratorních, stolních, pilotních a průmyslových zpracováních.

Hielscher Ultrazvuk vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakce v laboratoři, pilotním a průmyslovém měřítku.

Rádi probereme váš proces.

Pojďme se spojit.