Ultraääni tehostaa litiumioniakkujen kierrätystä

Litium on niukka ja erittäin arvokas materiaali, jota on korkean suorituskyvyn akuissa, kuten Li-ion-akuissa. Litium on arvokkain materiaali, joka talteenotetaan Li-ion-akkujen kierrätyksessä, mutta myös muut mineraalit ja metallit, kuten koboltti, mangaani, nikkeli, kupari ja alumiini, ovat arvokkaita metalleja talteenottoon. Korkean intensiteetin ultrasonicationia käytetään korkean leikkaussengitaatio- ja huuhtoutumistekniikkana arvokkaiden mineraalien ja metallien uuttamiseen, poistamiseen ja liuottamiseen käytetyistä paristoista. Sonikaatiomenetelmä on erittäin tehokas, energiatehokas, ja se on helposti jätteenä täysin kaupallisissa kierrätyslaitoksissa.

Yleiskatsaus: Li-ion-akkujen kierrätysprosessi

Jalometallien ja käytettyjen litiumioniakkujen materiaalien kierrätysprosessi sisältää tyypillisesti useita vaiheita. Tässä on yleinen yleiskatsaus:

  1. Keräys ja lajittelu: Käytetyt litiumioniakut kerätään ja lajitellaan niiden tyypin ja kemikaalien perusteella.
  2. Purkaminen: Ensin akun muovikansi hajotetaan ja poistetaan. Sen jälkeen paljas akku laitetaan nestemäiseen typpeen reaktiivisten, räjähtävien aineiden neutraloimiseksi. Tämä vaihe varmistaa, että kaiken varastoidun energian äkillinen vapautuminen ja siihen liittyvä syttyminen ja räjähdys estetään. Sitten paristot puretaan eri komponenttien, kuten katodin, anodin, elektrolyytin ja kotelon, erottamiseksi.
  3. Murskaamiseen: Puretut paristot silputaan pienemmiksi paloiksi pinta-alan lisäämiseksi seuraavia prosesseja varten.
  4. Elektrodin delaminointi: Ennen metalliuuttokäsittelyä eristetyt elektrodit eli katodi ja anodi on purettava edelleen. Koska katodimateriaali tarttuu yleensä alumiinifolioon sideaineella, yleensä polyvinyylideenifluoridilla (PVDF) tai polytetrafluorieteenillä (PTFE), katodin ja alumiinifolion poistaminen toisistaan on vaikea tehtävä.
  5. Kemiallinen käsittely: Silputut akkukomponentit käyvät läpi erilaisia kemiallisia käsittelyjä eri materiaalien liuottamiseksi ja erottamiseksi. Tähän voi sisältyä liuotus hapolla tai muilla liuottimilla arvokkaiden metallien, kuten litiumin, koboltin, nikkelin ja kuparin, uuttamiseksi.
  6. Talteenotto ja puhdistus: Liuenneet metallit otetaan sitten talteen liuoksesta prosesseilla, kuten saostuksella, liuotinuutolla tai sähkökemiallisilla menetelmillä. Nämä vaiheet auttavat puhdistamaan ja tiivistämään jalometallit.

Jalometallien talteenotto parani sonikaatiolla

Teho-ultraääni voi parantaa jalometallien ja materiaalien elektrodien delaminoitumisen ja huuhtoutumisen vaiheita tehostamalla reaktioita, mikä tekee talteenottoprosessista huomattavasti tehokkaamman. Ultrasonication, se on tekniikka, joka käyttää korkean intensiteetin ultraääniaaltoja mekaanisten värähtelyjen ja akustisen kavitaation luomiseen nestemäisessä väliaineessa. Ultrasonicationin vahvoja voimia käytetään parantamaan jalometallien kierrätysprosessia käytetyistä Li-ion-akuista useilla tavoilla:
 

  1. Hajoaminen: Ultrasonication hajottaa silputut akkumateriaalit niin, että syntyy pienempiä hiukkasia. Pienemmät hiukkaset tarjoavat suuremman pinta-alan, mikä tekee kemiallisesta huuhtoutumisesta tehokkaampaa ja auttaa arvokkaiden metallien vapautumisessa.
  2. Parannettu uutto: Ultrasonicationin soveltaminen liuotusprosessien aikana voi parantaa kiinteän materiaalin ja uuttoliuoksen välistä kosketusta, mikä lisää metallin uuttamisen tehokkuutta. Ultraääniuutto edistää metallien uuttamista ja lisää talteenotettujen metallien ja mineraalien, kuten koboltin, mangaanin, nikkelin, kuparin ja alumiinin, saantoa.
  3. Parannettu elektrodin delaminaatio: Elektrodien delaminoinnin tavoitteena paristojen kierrätyksen aikana on erottaa eri komponentit, kuten elektrodit, elektrolyytit ja erottimet, jotta niitä voidaan edelleen käsitellä tai kierrättää erikseen. Ultrasonication auttaa pinnoitteiden irtoamisessa ja poistamisessa elektrodista. Sonomekaaniset voimat edistävät elektrodikerrosten tehokasta erottamista.
  4. Nopeutetut reaktiot: Ultrasonication edistää nopeampaa ja perusteellisempaa sekoittamista, mikä voi nopeuttaa kemiallisia reaktioita metallien talteenotto- ja puhdistusvaiheiden aikana.
  5. Pienempi energiankulutus: Ultrasonication voi parantaa prosessin tehokkuutta, vähentää aikaa ja energiaa, joka tarvitaan metallin talteenottoon käytetyistä paristoista.

 
Ultrasonicationilla voi olla hyödyllinen rooli jalometallien ja käytettyjen litiumioniakkujen materiaalien kierrätysprosessin parantamisessa lisäämällä kierrätysprosessiin liittyvien eri vaiheiden tehokkuutta ja tehokkuutta.
Ultraäänimetallien huuhtoutumisen ja elektrodien delaminoinnin prosessivaiheet voidaan mukauttaa yksittäisiin kierrätysprosesseihin, jotka voivat vaihdella, kun litiumioniakkujen kierrätykseen erikoistuneet yritykset kehittävät ja muuttavat prosessejaan mahdollisimman tehokkaasti.

UIP4000hdT - 4000 wattia tehokas ultraääniprosessori katodin erottamiseen ja metallin huuhtoutumiseen käytettyjen Li-ion-akkujen kierrätyksen aikana.

UIP4000hdT – 4kW ultraääniprosessori Li-ion-akun kierrätykseen

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


Ultraäänet erittäin tehokkaaseen talteenottoon
 

  • Litium
  • koboltti
  • mangaani
  • Nikkeli
  • kupari-
  • alumiini
  • LiCoO-kalvo2
  • Grafiitti

Ultraäänikavitaatio katodien erotteluun

Ultrasonication erottaa katodimateriaalit alumiinifoliosta akustisen kavitaatiovaikutuksen avulla. Akustinen tai ultraäänikavitaatio määritetään paikallisesti ilmenevien korkeapaineiden, korkeiden lämpötilojen ja niiden myöhempien pudotusten mukaan, mikä johtaa vastaaviin paine- ja lämpötilaerojen sekä voimakkaiden mikroturbulenssien ja korkea leikkausmikrosuihkujen kautta. Nämä kavitaatiovoimat vaikuttavat pintarajoja, edistävät massansiirtoa ja aiheuttavat eroosiota. Luomalla tällaisia voimakkaita kemiallisia, fyysisiä, lämpö- ja mekaanisia voimia ultraäänikavitaatio luo tarvittavan kiihtymyksen ja massasiirron rikkoakseen litiumioniakuissa käytettävän orgaanisen sideainerakenteen katodin kiinnittämiseksi keräimeen / alumiinifolioon.
Vaikka mekaaninen kiihtymys, kuten pelkkä sekoittaminen, ei riitä irrottamaan katodimateriaalia tehokkaasti alumiinifoliosta, korkeatehoinen ultraääni antaa tarvittavan sonokemiallisen ja sonomekaanisen energian katodimateriaalin poistamiseksi kokonaan kerääjistä. Toisin kuin mekaaninen sekoittaminen, ultraäänikavitaatio tuottaa voimakkaita turbulenssia, paikallisesti korkeita lämpötiloja ja paineita sekä kiihtymystä, suoratoistoa ja nestemäisiä suihkuja, jotka hajottavat sideaineen, kuten PVDF tai PTFE, jotka yhdistävät katodin Al-folioon ja erottavat molempien, katodin ja Al-folioiden pinnan. Näin molempien materiaalien välinen sideaine on asianmukaisesti tuhoutunut ja katodi ja alumiinifolio erotetaan tehokkaasti toisistaan.
Esimerkiksi ultraäänierottelu johtaa korkeaan hyötytulokseen katodin poistamisesta 99%: lla käyttämällä N-metyyli-2-pyrrolidonin (NMP) liuotinta 70 °C: ssa (240 W ultraääniteho ja 90 min ultraäänikäsittelyaika). Koska ultraäänikatodien erottelu hajottaa materiaalin tasaisesti ja estää suuremmat agglomeraatit, sitä seuraava metallin huuhtoutumisprosessi helpotetaan.
Lue lisää ultraäänielektrodi delaminaatiosta aktiivisten materiaalien ja virrankerääjäkalvojen palauttamiseksi!

"Ultrasonicator

Ultraäänielektrodin delaminaatio akun kierrätykseen

Videon pikkukuva

 

Mineraalien ultraääni huuhtoutuminen

Edellä kuvatut ultraäänikavitaatiovaikutukset edistävät myös metallien huuhtoutumista käytetyistä paristoista. Korkean intensiteetin ultrasonicationia ei käytetä vain mineraalien talteenottoon akkujen kierrätyksessä, vaan sitä käytetään usein myös hydrometallurgiassa ja arvokkaiden malmien huuhtoutumisessa (esim. rikastushiekka). Korkeat paikalliset lämpötilat, paineet ja leikkausvoimat tehostavat metallin huuhtoutumista ja lisäävät huuhtoutumistehokkuutta merkittävästi. Vaikka kavitaatiopesäkkeissä esiintyy paikallisia erittäin äärimmäisiä lämpötiloja, jotka ovat jopa 1000 K, yleiset huuhtoutumisolosuhteet vaativat vain lievää lämpötilaa, noin 50-60 °C. Tämä tekee ultraäänimetallien talteenotosta energiatehokkaan ja taloudellisen.
Käytettyjen Li-ion-akkujen mineraalien ultraääni huuhtoutuminen on ominaista korkealle palautumisasteelle ja tehokkuudelle. Esimerkiksi rikkihappoa (H2SO4) käytettiin onnistuneesti huuhtoutumisaineena vetyperoksidin (H2O2) läsnä ollessa ultraäänimineraalin talteenottoa katodista. Ultraääni huuhtoutuminen rikkihapolla johti 94,63%: n palautumisasteisiin koboltin osalta ja 98,62%: iin litiumin osalta.
Ultraääni huuhtoutuminen orgaanisella sitruunahapolla (C6H8O7· H2O) tuloksena kuparin ja litiumin talteenotus on erittäin korkea, ja käytetyistä Li-ion-akuista saadaan 96 % kuparia ja lähes 100 % litiumia.

Teollinen monianturinen ultraäänireaktori metallin talteenottoon käytetyistä Li-ion-akuista. Ultarsonic-liuotus tuottaa litiumin, koboltin, kuparin, alumiinin ja nikkelin korkean talteenottotuoton.

MultiSonoReactor, jossa on jopa 5 ultraäänianturia: Korkean intensiteetin ultraääniteollisuuden korkean leikkaussekoittimen inline-käsittelyyn, esimerkiksi metallien liuotukseen, katodi- ja alumiinifolioiden erottamiseen sekä mineraalien uuttamiseen käytetyistä litiumioniakuista.


UIP16000 on 16 kW: n tehokas ultraääni korkea leikkaussekoitin, jota käytetään vaativiin sovelluksiin, kuten metallin huuhtoutumiseen, mineraalidispersioneihin ja korkean viskoosin ja hankaavien lietteiden homogenisointiin.

UIP16000, 16 000 watin tehokas ultraäänihomogenisaattori mineraalien louhintaan, metallin liuotukseen ja katodien erottamiseen akkujen kierrätyksessä

Ultraääniparistojen kierrätystekniikan edut
 

  • korkea hyötysuhde
  • Vakiintunut tekniikka
  • Yksinkertainen toiminto
  • Liuottimen vähäinen/myrkytön käyttö
  • Lähes ei pakokaasupäästöjä / CO2-jalanjälkeä
  • turvallinen
  • ympäristöystävällinen

Yksinkertainen ja turvallinen: Ultraäänilaajennus toteutettavuustesteistä teolliseen kierrätykseen

Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet Li-ion-akkujen kierrätykseen ovat helposti saatavilla penkki-, pilotti- ja teollisuusasennukseen. Koska ultraäänikatodien erottelu ja mineraalien ultraääni huuhtoutuminen käytetyistä akuista ovat jo vakiintuneita prosesseja, prosessi ensimmäisistä kokeista, optimoinnista erityisiin prosessivaatimuksiin ja täysin teollisen ultraäänierottelu- ja/tai huuhtoutumisjärjestelmän asentamisesta on nopeaa ja yksinkertaista.

Korkean suorituskyvyn ultraääniastiat akkujen kierrätykseen

UIP4000hdT virtaus solu inline-sonikaatiota varten teollisessa mitta kaavassaHielscher Ultrasonics toimittaa korkean suorituskyvyn ultraääniastiat missä tahansa koossa ja kapasiteetissa. UIP16000 :n (16kW) avulla Hielscher valmistaa maailman tehokkaimman ultraääniprosessorin. UIP16000 ja kaikki muut teolliset ultraäänijärjestelmät voivat helposti ryhmitellä vaadittuun käsittelykapasiteettiin. Kaikki Hielscher-ultraäänisuojat on rakennettu 24/7-käyttöä varten täydellä kuormalla ja vaativissa ympäristöissä.
Hielscher Ultrasonics’ teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudit. Jopa 200 μm:n amplitudit voidaan helposti käyttää jatkuvasti 24/7-toiminnassa. Vielä korkeampia amplitudit, räätälöity ultraääni ultraääni sonotrodit ovat saatavilla.

Ultraääni anturit ja Sono-reaktorit tahansa tilavuus

Hielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa täyden valikoiman ultraäänisuorittajia kompaktista laboratorion ultraäänilaiteista penkki- ja pilottijärjestelmiin täysin teollisiin ultraäänisuorittajiin, joilla on kyky käsitellä kuorma-autokuormia tunnissa. Täyden tuotevalikoiman avulla voimme tarjota sinulle sopivimmat ultraäänilaitteet sovellukseesi, prosessikapasiteettiisi ja tuotantotavoitteisiisi.

Tarkasti ohjattavat amplitudit optimaaliseen tulokseen

Hielscherin ultraäänilaitteita voidaan ohjata etänä selaimen ohjauksen avulla. Sonikaatioparametreja voidaan seurata ja säätää tarkasti prosessivaatimusten mukaan.Kaikki Hielscher ultraääniprosessorit ovat tarkasti hallinnan ja siten luotettavia työhevosia R&D ja tuotanto. Amplitudi on yksi ratkaisevista prosessiparametreista, jotka vaikuttavat sonokemiallisten ja sonomekaanisesti indusoivien reaktioiden tehokkuuteen ja tehokkuuteen. Kaikki Hielscher Ultrasonics’ prosessorit mahdollistavat amplitudin tarkan asetuksen. Sonotrodes ja booster sarvet ovat lisävarusteita, joiden avulla voidaan muuttaa amplitudi vieläkin laajempi alue. Hielscherin teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudit ja antaa vaaditun ultraäänivoimakkuuden vaativiin sovelluksiin. Amplitudit jopa 200μm voidaan helposti jatkuvasti ajaa 24 / 7 käyttö.
Tarkat amplitudiasetukset ja ultraääniprosessiparametrien jatkuva seuranta älykkään ohjelmiston avulla antavat sinulle mahdollisuuden erottaa katodin alumiinifoliosta sekä huudella mineraaleja ja metalleja käytetyistä Li-ion-akuista tehokkaimmissa ultraääniolosuhteissa. Optimaalinen sonikaatio tehokkaimpaan Li-ion-akun kierrätykseen!
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-toiminnan raskaalla työllä ja vaativissa ympäristöissä. Tämä tekee Hielscherin ultraäänilaitteista luotettavan työvälineen, joka täyttää kierrätysprosessivaatimukset.

Korkealaatuisia – Suunniteltu ja valmistettu Saksassa

Perhe- ja perheyrityksenä Hielscher priorisoi ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit. Kaikki ultrasonicators on suunniteltu, valmistettu ja perusteellisesti testattu pääkonttorimme Teltow lähellä Berliiniä, Saksa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä tuotantosi työhevosen. 24/7 käyttö täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on luonnollinen ominaisuus Hielscherin korkean suorituskyvyn ultraääniantureille ja reaktoreille.

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuus Virtausnopeus Suositeltavat laitteet
10 - 2000 ml 20 - 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L 0.2 - 4 l / min UIP2000hdT
10 - 100 litraa 2 - 10 l / min UIP4000hdT
n.a 10 - 100 l / min UIP16000
n.a suuremmat klusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Olemme iloisia voidessamme keskustella prosessista kanssasi ja tarjota sinulle ultraäänijärjestelmä, joka täyttää vaatimuksesi!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.



Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Litiumioniakut

Litiumioniakku, myös Li-ion-akku, on eräänlainen ladattava akku. Lyijy- ja nikkelipohjaisiin akkuihin verrattuna litiumionilaitteissa käytetään johdinta katodia, anodia ja elektrolyyttiä.
Kuten kaikki akut, Li-ion-akut varastoivat kemiallista energiaa, joka muunnetaan sitten sähköenergiaksi, jotta saadaan staattinen sähkövaraus teholle.
Litiumioniakkuja käytetään yleisesti kannettavassa elektroniikassa, kuten kannettavissa tietokoneissa, älypuhelimissa ja sähköajoneuvoissa. Li-ion-akkujen käyttö herättää myös yhä enemmän kiinnostusta sotilas- ja ilmailualan yrityksissä.

Ultraääni korkea leikkaus homogenisaattoreita käytetään laboratorio-, penkki-top, pilotti ja teollinen käsittely.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.

Keskustelemme mielellämme prosessistanne.

Otetaan yhteyttä.