Ուլտրաձայնային սարք՝ լիթիումի իոնային մարտկոցների վերամշակման համար
- Էլեկտրական մեքենաներում օգտագործվող լիթիում-իոնային մարտկոցները հենց հիմա են հայտնվում զանգվածային շուկա, և դրա հետ մեկտեղ պետք է զարգացնել վերամշակման կարողությունները։
- Ուլտրաձայնային տարրալվացումը արդյունավետ, էկոլոգիապես մաքուր տեխնիկա է սպառված Li-ion մարտկոցներից մետաղները վերականգնելու համար, ինչպիսիք են Li, Mg, Co, Ni և այլն:
- Hielscher արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգերը տարրալվացման ծրագրերի համար հուսալի և ամուր են և կարող են հեշտությամբ ինտեգրվել գոյություն ունեցող վերամշակման գործարաններին:
Լիթիում-իոնային մարտկոցների վերամշակում
Լիթիում-իոնային մարտկոցները լայնորեն օգտագործվում են էլեկտրական մեքենաներում (EV), նոութբուքերում և բջջային հեռախոսներում: Սա նշանակում է, որ սպառված լիթիում-իոնային մարտկոցները ներկայիս մարտահրավեր են թափոնների կառավարման և վերամշակման համար: Մարտկոցները EV-ների ծախսերի հիմնական շարժիչ ուժն են, և դրանց հեռացումը նույնպես թանկ է: Բնապահպանական և տնտեսական ասպեկտները մղում են վերամշակման փակ օղակի, քանի որ մարտկոցի թափոնները պարունակում են արժեքավոր նյութեր և օգնում են նվազեցնել լիթիում-իոնային մարտկոցների արտադրության ածխածնի հետքը:
Li-ion մարտկոցների վերամշակումը աճում է դեպի արդյունաբերության ծաղկող հատված՝ ապահովելու համար հազվագյուտ հողային մետաղների և մարտկոցների այլ բաղադրիչների ապագա հասանելիությունը և նվազեցնելու հանքարդյունաբերության բնապահպանական ծախսերը:

48 կՎտ ուլտրաձայնային պրոցեսոր
պահանջկոտ կիրառությունների համար, ինչպիսիք են մետաղների տարրալվացումը
Պիրոմետալուրգիական և հիդրոմետալուրգիական վերամշակում ընդդեմ ուլտրաձայնային մարտկոցների վերամշակման
Ստորև մենք համեմատում ենք պիրոմետալուրգիական և հիդրոմետալուրգիական պրոցեսների ավանդական մեթոդները ուլտրաձայնային տարրալվացման տեխնիկայի հետ՝ առավելությունների և թերությունների վերաբերյալ:
Սովորական մարտկոցների վերամշակման թերությունները
Լիթիում-իոնային մարտկոցների վերամշակման համար օգտագործվող ավանդական մեթոդները ներառում են պիրոմետալուրգիական և հիդրոմետալուրգիական գործընթացները:
Պիրոմետալուրգիական մեթոդներ ներառում են բարձր ջերմաստիճանի գործընթացներ, ինչպիսիք են ձուլումը կամ այրումը: Մարտկոցները ենթարկվում են ծայրահեղ ջերմության, ինչը հանգեցնում է օրգանական բաղադրիչների այրմանը, իսկ մնացած մետաղական բաղադրիչները հալվում և առանձնանում են: Այնուամենայնիվ, այս մեթոդները ունեն որոշ թերություններ.
- Շրջակա միջավայրի վրա ազդեցություն. Պիրոմետալուրգիական գործընթացները մթնոլորտ են արտանետում վնասակար արտանետումներ և աղտոտիչներ, որոնք նպաստում են օդի աղտոտմանը և պոտենցիալ վտանգներ առաջացնելով առողջության համար:
- Նյութերի կորուստ. Բարձր ջերմաստիճանի գործընթացները կարող են հանգեցնել արժեքավոր նյութերի և մետաղների կորստի ջերմային դեգրադացիայի պատճառով՝ նվազեցնելով վերականգնման ընդհանուր մակարդակը:
- Էներգիա ինտենսիվ. Այս մեթոդները սովորաբար պահանջում են զգալի էներգիայի ներդրում, ինչը մեծացնում է գործառնական ծախսերը և շրջակա միջավայրի ազդեցությունը:
Հիդրոմետալուրգիական մեթոդներ ներառում է քիմիական տարրալվացում՝ մարտկոցի բաղադրիչները լուծարելու և արժեքավոր մետաղներ հանելու համար: Թեև ավելի էկոլոգիապես մաքուր, քան պիրոմետալուրգիական մեթոդները, հիդրոմետալուրգիան ունի իր թերությունները.
- Քիմիական օգտագործումը. Լվացքի համար անհրաժեշտ են ուժեղ թթուներ կամ այլ քայքայիչ քիմիական նյութեր, ինչը մտահոգություն է առաջացնում քիմիական նյութերի հետ աշխատելու, թափոնների կառավարման և շրջակա միջավայրի հնարավոր աղտոտման վերաբերյալ:
- Ընտրողականության մարտահրավերներ. Ցանկալի մետաղների ընտրովի տարրալվացման հասնելը կարող է դժվար լինել՝ հանգեցնելով վերականգնման ավելի ցածր տեմպերի և արժեքավոր ռեսուրսների հնարավոր կորստի:
Ուլտրաձայնային մարտկոցների տարրալվացման առավելությունները սովորական տեխնիկայի նկատմամբ
Համեմատելով երկու պիրոմետալուրգիական և հիդրոմետալուրգիական վերամշակման տեխնիկայի հետ, ուլտրաձայնային մարտկոցների վերամշակման տեխնիկան մրցակցում է տարբեր առավելությունների պատճառով.
- Բարձրացված արդյունավետություն. Ուլտրաձայնային ձայնագրումը կարող է արագացնել մարտկոցի նյութերի քայքայումը, ինչը հանգեցնում է մշակման ավելի կարճ ժամանակի և ընդհանուր արդյունավետության բարձրացման:
- Վերականգնման բարելավված տեմպերը. Ուլտրաձայնային կավիտացիայի վերահսկվող կիրառումը ուժեղացնում է մարտկոցի բաղադրիչների քայքայումը՝ մեծացնելով արժեքավոր մետաղների վերականգնման տեմպերը:
- Էկոլոգիապես բարեկամական: Ուլտրաձայնային վերամշակումը նվազեցնում է կախվածությունը բարձր ջերմաստիճանից և կոշտ քիմիական նյութերից՝ նվազագույնի հասցնելով շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը և նվազեցնելով աղտոտիչների արտանետումները:
- Ընտրովի տարրալվացում. Ուլտրաձայնի վերահսկվող կիրառումը թույլ է տալիս մարտկոցի մեջ հատուկ բաղադրիչների նպատակային խափանումը՝ դրանք արդյունավետորեն բաժանելով: Քանի որ տարբեր վերամշակվող մարտկոցների միացությունները հեռացվում են հատուկ ուլտրաձայնային ինտենսիվության տակ լուծարվելուց, մշակման օպտիմալացված պարամետրերը թույլ են տալիս առանձին նյութերի ընտրովի տարրալվացում: Սա հեշտացնում է արժեքավոր մետաղների և նյութերի արդյունավետ բաժանումը:
- Նվազեցված էներգիայի սպառումը. Հիդրոմետալուրգիական և հատկապես պիրոմետալուրգիական մեթոդների համեմատ, ուլտրաձայնային վերամշակումն ընդհանուր առմամբ ավելի էներգաարդյունավետ է, ինչը հանգեցնում է գործառնական ծախսերի նվազմանը և ածխածնի հետքի կրճատմանը:
- Ընդարձակություն և ճկունություն. Ուլտրաձայնային համակարգերը հեշտությամբ կարող են մեծացվել կամ իջեցվել մարտկոցների տարբեր չափերի և արտադրական հզորությունների համար: Բացի այդ, մարտկոցների վերամշակման ուլտրաձայնային սարքերը կարող են հեշտությամբ ինտեգրվել արդեն գոյություն ունեցող մարտկոցների վերամշակման օբյեկտներին: Հեշտ հասանելի տարբեր ուժային մասշտաբներով և համապատասխան աքսեսուարներով, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային զոնդերը և հոսքային բջիջների ռեակտորները, ուլտրաձայնային սարքերը կարող են կարգավորել տարբեր չափերի և արտադրական հզորությունների մարտկոցների բաղադրիչները՝ ապահովելով ընդլայնելիություն և հարմարվողականություն վերամշակման գործընթացներում:
- Սիներգետիկ ինտեգրում. Ուլտրաձայնային տարրալվացումը կարող է ինտեգրվել գոյություն ունեցող հիդրոմետալուրգիական մարտկոցների վերամշակման գծերին, որպեսզի ուժեղացվի և բարելավվի թանկարժեք մետաղների և նյութերի հիդրոմետալուրգիական տարրալվացումը սպառված Li-ion մարտկոցներից:
Ընդհանուր առմամբ, ուլտրաձայնային մարտկոցների վերամշակումը խոստումնալից է որպես ավելի էկոլոգիապես մաքուր, արդյունավետ և ընտրովի մեթոդ, համեմատած ավանդական պիրոմետալուրգիական և հիդրոմետալուրգիական մոտեցումների հետ:
Արդյունաբերական ուլտրաձայնային տարրալվացում՝ ծախսված մարտկոցներից մետաղների վերականգնման համար
Ուլտրաձայնային տարրալվացումը և մետաղի արդյունահանումը կարող են կիրառվել լիթիումի կոբալտ օքսիդի մարտկոցների վերամշակման գործընթացներում (օրինակ՝ նոութբուքերից, սմարթֆոններից և այլն), ինչպես նաև բարդ լիթիում-նիկել-մանգան-կոբալտ մարտկոցների (օրինակ՝ էլեկտրական մեքենաներից):
Բարձր հզորության ուլտրաձայնը հայտնի է քիմիական հեղուկների և ցեխերի մշակման ունակությամբ՝ զանգվածի փոխանցումը բարելավելու և քիմիական ռեակցիաներ սկսելու համար:
Ուլտրաձայնային հզորության ինտենսիվ ազդեցությունները հիմնված են ակուստիկ կավիտացիայի երևույթի վրա: Բարձր հզորության ուլտրաձայնը հեղուկների / ցեխերի մեջ միացնելով, հեղուկներում ցածր ճնշման և բարձր ճնշման փոփոխվող ալիքները առաջացնում են փոքր վակուումային փուչիկներ: Փոքր վակուումային բացերը աճում են տարբեր ցածր ճնշման / բարձր ճնշման ցիկլերի ընթացքում, մինչև որ դաժանորեն պայթեն: Փլուզվող վակուումային փուչիկները կարելի է համարել որպես միկրոռեակտորներ, որոնցում ջերմաստիճանը հասնում է մինչև 5000K, ճնշումը մինչև 1000ատմ և ջեռուցման և հովացման արագությունը 10-ից բարձր:-10 առաջանալ. Ավելին, ստեղծվում են ուժեղ հիդրոդինամիկ կտրող ուժեր և հեղուկ շիթեր մինչև 280 մ/վ արագությամբ: Ակուստիկ կավիտացիայի այս ծայրահեղ պայմանները ստեղծում են արտասովոր ֆիզիկական և քիմիական պայմաններ այլապես սառը հեղուկներում և ստեղծում են բարենպաստ միջավայր քիմիական ռեակցիաների համար (այսպես կոչված. Սոնոքիմիա)

Սպառված մարտկոցների թափոններից մետաղների ուլտրաձայնային տարրալվացում:
Ուլտրաձայնային տարրալվացման և մետաղի վերականգնման մեծ առավելությունը գործընթացի պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկումն է, ինչպիսիք են ամպլիտուդը, ճնշումը և ջերմաստիճանը: Այս պարամետրերը թույլ են տալիս ճշգրտել ռեակցիայի պայմանները գործընթացի միջավայրին և նպատակային արդյունքին: Ավելին, ուլտրաձայնային տարրալվացումը վերացնում է նույնիսկ ամենափոքր մետաղական մասնիկները ենթաշերտից՝ միաժամանակ պահպանելով միկրոկառուցվածքները: Մետաղի ուժեղացված վերականգնումը պայմանավորված է բարձր ռեակտիվ մակերեսների ուլտրաձայնային ստեղծմամբ, ռեակցիայի արագության բարձրացմամբ և զանգվածային տրանսպորտի բարելավմամբ: Sonication գործընթացները կարող են օպտիմիզացվել՝ ազդելով յուրաքանչյուր պարամետրի վրա և, հետևաբար, ոչ միայն շատ արդյունավետ են, այլև շատ էներգաարդյունավետ:
Դրա ճշգրիտ պարամետրերի վերահսկումը և էներգաարդյունավետությունը ուլտրաձայնային լվացումը դարձնում են բարենպաստ և գերազանց տեխնիկա – հատկապես, երբ համեմատվում է թթվային տարրալվացման և քելացիայի բարդ տեխնիկայի հետ:
LiCoO-ի ուլտրաձայնային վերականգնում2 Օգտագործված լիթիում-իոնային մարտկոցներից
Ուլտրաձայնային ախտորոշումն օգնում է նվազեցնող տարրալվացմանը և քիմիական տեղումներին, որոնք օգտագործվում են Li-ը որպես Li վերականգնելու համար:2CO3 և Co որպես Co(OH)2 լիթիում-իոնային մարտկոցների թափոններից:
Zhang et al. (2014) զեկուցել LiCoO-ի հաջող վերականգնման մասին2 օգտագործելով ուլտրաձայնային ռեակտոր: 600 մլ մեկնարկային լուծույթը պատրաստելու համար տեղադրել են 10 գ անվավեր LiCoO.2 փոշի բաժակի մեջ և ավելացրել 2.0 մոլ/լ LiOH լուծույթ, որոնք խառնվել են:
Խառնուրդը լցրեցին ուլտրաձայնային ճառագայթման մեջ և գործարկվեց հարիչ սարքը, հարիչ սարքը տեղադրվեց ռեակցիայի տարայի ներսի մեջ։ Այն տաքացրին մինչև 120◦C, իսկ հետո Ուլտրաձայնային սարք սահմանվել է 800 Վտ, իսկ ուլտրաձայնային գործողության ռեժիմը՝ իմպուլսային աշխատանքային ցիկլերի՝ 5 վայրկյան: ՄԻԱՑՎԱԾ / 2 վրկ. ԱՆՋԱՏՎԱԾ: Ուլտրաձայնային ճառագայթումը կիրառվել է 6 ժամ, այնուհետև ռեակցիայի խառնուրդը սառեցվել է սենյակային ջերմաստիճանում: Պինդ մնացորդը մի քանի անգամ լվացվեց դեոնացված ջրով և չորացվեց 80◦C ջերմաստիճանում մինչև մշտական քաշը: Ստացված նմուշը հավաքվել է հետագա փորձարկման և մարտկոցի արտադրության համար: Առաջին ցիկլում լիցքավորման հզորությունը 134,2 մԱժ/գ է, իսկ լիցքավորման հզորությունը՝ 133,5 մԱժ/գ։ Առաջին անգամ լիցքավորման և լիցքաթափման արդյունավետությունը կազմել է 99,5%: 40 ցիկլից հետո լիցքաթափման հզորությունը դեռ 132,9 մԱժ/գ է: (Zhang et al. 2014)

Օգտագործվել են LiCoO2 բյուրեղները (ա) և (բ) ուլտրաձայնային բուժումից հետո 120◦C ջերմաստիճանում 6 ժամվա ընթացքում:
Ուսումնասիրություն և պատկերներ. © Zhang et al. 2014 թ
Ուլտրաձայնային տարրալվացումը օրգանական թթուներով, ինչպիսին է կիտրոնաթթունն է, ոչ միայն արդյունավետ է, այլև էկոլոգիապես մաքուր: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ Co-ի և Li-ի տարրալվացումը ավելի արդյունավետ է կիտրոնաթթուով, քան H2SO4 և HCl անօրգանական թթուներով: Ավելի քան 96% Co և գրեթե 100% Li վերականգնվել են սպառված լիթիում-իոնային մարտկոցներից: Այն փաստը, որ օրգանական թթուները, ինչպիսիք են կիտրոնաթթունն ու քացախաթթունը, էժան են և կենսաքայքայվող, նպաստում է սոնիկացիայի հետագա տնտեսական և բնապահպանական առավելություններին:
Բարձր հզորության արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարք՝ սպառված մարտկոցներից մետաղների տարրալվացման համար
Hielscher Ultrasonics-ը ձեր երկարամյա մատակարարն է բարձր արդյունավետ և հուսալի ուլտրաձայնային համակարգերի համար, որոնք ապահովում են անհրաժեշտ հզորությունը՝ մետաղները թափոններից մաքրելու համար: Li-ion մարտկոցները վերամշակելու համար մետաղներ արդյունահանելով, ինչպիսիք են կոբալտը, լիթիումը, նիկելը և մանգանը, անհրաժեշտ են հզոր և ամուր ուլտրաձայնային համակարգեր: Hielscher Ultrasonics արդյունաբերական ստորաբաժանումները, ինչպիսիք են UIP4000hdT (4kW), UIP6000hdT (6kW), UIP10000 (10kW) և UIP16000 (16kW) ամենաուժեղ և ամուր բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային համակարգերն են շուկայում: Մեր բոլոր արդյունաբերական ստորաբաժանումները կարող են շարունակաբար աշխատել մինչև 200 մկմ շատ բարձր ամպլիտուդներով 24/7 աշխատանքային ռեժիմով: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս 24/7 աշխատել ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում: Hielscher մատակարարում է հատուկ sonotrodes և ռեակտորներ բարձր ջերմաստիճանների, ճնշման և քայքայիչ հեղուկների համար: Սա մեր արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերը դարձնում է առավել հարմար արդյունահանող մետալուրգիայի տեխնիկայի համար, օրինակ՝ հիդրոմետալուրգիական մշակումների համար:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.
Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
---|---|---|
0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
20-ից 200 լ | 4-ից 20 լ / րոպե | UIP6000hdT |
ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Լիթիում-իոնային մարտկոցներ
Լիթիում-իոնային մարտկոցները (LIB) ընդհանուր տերմինն է (վերալիցքավորվող) մարտկոցների համար, որոնք առաջարկում են էներգիայի բարձր խտություն և հաճախ ինտեգրված են սպառողական էլեկտրոնիկայի մեջ, ինչպիսիք են էլեկտրոնային մեքենաները, հիբրիդային մեքենաները, նոութբուքերը, բջջային հեռախոսները, iPod-ները և այլն: նմանատիպ չափսերով և հզորությամբ վերալիցքավորվող մարտկոցների այլ տարբերակներ, LIB-ները զգալիորեն ավելի թեթև են:
Ի տարբերություն միանգամյա օգտագործման լիթիումի առաջնային մարտկոցի, LIB-ը որպես էլեկտրոդ մետաղական լիթիումի փոխարեն օգտագործում է ներկառուցված լիթիումային միացություն: Լիթիում-իոնային մարտկոցի հիմնական բաղադրիչները նրա էլեկտրոդներն են – անոդ և կաթոդ – և էլեկտրոլիտը:
Բջիջների մեծ մասը կիսում են ընդհանուր բաղադրիչները էլեկտրոլիտի, բաժանարարի, փայլաթիթեղի և պատյանների առումով: Բջջային տեխնոլոգիաների հիմնական տարբերությունն այն նյութն է, որն օգտագործվում է որպես “ակտիվ նյութեր” ինչպիսիք են կաթոդը և անոդը: Գրաֆիտը որպես անոդ առավել հաճախ օգտագործվող նյութն է, մինչդեռ կաթոդը պատրաստված է շերտավոր LiMO2 (M = Mn, Co և Ni), սպինել LiMn-ից:2Օ4, կամ օլիվին LiFePO4. Էլեկտրոլիտի օրգանական հեղուկ էլեկտրոլիտները (օրինակ՝ LiPF6 աղը լուծարված օրգանական լուծիչների խառնուրդում, ինչպիսիք են էթիլեն կարբոնատը (EC), դիմեթիլ կարբոնատը (DMC), դիէթիլ կարբոնատը (DEC), էթիլմեթիլ կարբոնատը (EMC) և այլն) թույլ է տալիս. իոնային շարժում.
Կախված դրական (կաթոդ) և բացասական (անոդ) էլեկտրոդների նյութերից, LIB-ների էներգիայի խտությունը և լարումը համապատասխանաբար տարբերվում են:
Էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներում օգտագործելիս հաճախ օգտագործվում է էլեկտրական մեքենայի մարտկոց (EVB) կամ քարշող մարտկոց: Նման քարշակային մարտկոցները օգտագործվում են բեռնատարների, էլեկտրական գոլֆի սայլերի, հատակի մաքրման մեքենաների, էլեկտրական մոտոցիկլետների, էլեկտրական մեքենաների, բեռնատարների, ֆուրգոնների և այլ էլեկտրական մեքենաներում:
Մետաղների վերամշակում սպառված լի-իոնային մարտկոցներից
Ի համեմատ այլ տեսակի մարտկոցների, որոնք հաճախ պարունակում են կապար կամ կադմիում, Li-ion մարտկոցները պարունակում են ավելի քիչ թունավոր մետաղներ և, հետևաբար, համարվում են էկոլոգիապես մաքուր: Այնուամենայնիվ, սպառված Li-ion մարտկոցների հսկայական քանակությունը, որոնք պետք է հեռացվեն որպես էլեկտրական մեքենաների սպառված մարտկոցներ, ներկայացնում են թափոնների խնդիր: Հետևաբար, անհրաժեշտ է Li-ion մարտկոցների փակ վերամշակման օղակ: Տնտեսական տեսանկյունից մետաղական տարրերը, ինչպիսիք են երկաթը, պղինձը, նիկելը, կոբալտը և լիթիումը, կարող են վերականգնվել և նորից օգտագործվել նոր մարտկոցների արտադրության մեջ: Վերամշակումը կարող է կանխել նաև ապագա պակասը:
Չնայած ավելի բարձր նիկելի բեռնվածությամբ մարտկոցներ են հայտնվում շուկա, հնարավոր չէ մարտկոցներ արտադրել առանց կոբալտի: Նիկելի ավելի բարձր պարունակությունն ունի ինքնարժեք. Նիկելի պարունակության ավելացման դեպքում մարտկոցի կայունությունը նվազում է և դրանով իսկ նվազում է նրա ցիկլի կյանքը և արագ լիցքավորման հնարավորությունը:

Li-ion մարտկոցների աճող պահանջարկը պահանջում է թափոնների մարտկոցների վերամշակման հզորությունների ավելացում:
Վերամշակման գործընթաց
Էլեկտրական մեքենաների մարտկոցները, ինչպիսիք են Tesla Roadster-ը, ունեն մոտ 10 տարի ժամկետ:
Սպառված Li-ion մարտկոցների վերամշակումը պահանջկոտ գործընթաց է, քանի որ ներգրավված են բարձր լարման և վտանգավոր քիմիական նյութերի հետ, որոնք կապված են ջերմային փախուստի, էլեկտրական ցնցումների և վտանգավոր նյութերի արտանետման հետ:
Փակ օղակի վերամշակում հաստատելու համար յուրաքանչյուր քիմիական կապ և բոլոր տարրերը պետք է բաժանվեն իրենց առանձին ֆրակցիաների: Այնուամենայնիվ, նման փակ օղակի վերամշակման համար պահանջվող էներգիան շատ թանկ է: Վերականգնման համար ամենաարժեքավոր նյութերը մետաղներն են, ինչպիսիք են Ni, Co, Cu, Li և այլն, քանի որ թանկ հանքարդյունաբերությունը և մետաղական բաղադրիչների շուկայական բարձր գները վերամշակումը դարձնում են տնտեսապես գրավիչ:
Li-ion մարտկոցների վերամշակման գործընթացը սկսվում է մարտկոցների ապամոնտաժմամբ և լիցքաթափմամբ: Մարտկոցը բացելուց առաջ անհրաժեշտ է պասիվացում՝ մարտկոցի քիմիական նյութերն ապաակտիվացնելու համար: Պասիվացումը կարող է հասնել կրիոգեն սառեցման կամ վերահսկվող օքսիդացման միջոցով: Կախված մարտկոցի չափից, մարտկոցները կարող են ապամոնտաժվել և ապամոնտաժվել մինչև բջիջ: Ապամոնտաժումից և ջախջախումից հետո բաղադրիչները մեկուսացվում են մի քանի մեթոդներով (օրինակ՝ զննում, մաղում, ձեռքով հավաքում, մագնիսական, թաց և բալիստիկ տարանջատում)՝ էլեկտրոդի փոշուց բջիջների պատյանները, ալյումինը, պղնձը և պլաստմասսաները հեռացնելու համար: Էլեկտրոդային նյութերի տարանջատումն անհրաժեշտ է ներքևի գործընթացների համար, օրինակ՝ հիդրոմետալուրգիական մշակում:
պիրոլիզ
Պիրոլիտիկ մշակման համար մանրացված մարտկոցները հալեցնում են վառարանում, որտեղ կրաքարն ավելացվում է որպես խարամ առաջացնող նյութ:
Հիդրոջերմային գործընթացներ
Հիդրոմետալուրգիական մշակումը հիմնված է թթվային ռեակցիաների վրա՝ աղերը որպես մետաղներ նստեցնելու նպատակով: Տիպիկ հիդրոմետալուրգիական գործընթացները ներառում են տարրալվացում, տեղումներ, իոնափոխանակություն, լուծիչներով արդյունահանում և ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզ:
Հիդրոջերմային մշակման առավելությունն այն է, որ +95% Ni-ի և Co-ի վերականգնողական ելքը որպես աղեր, +90% Li-ի կարող է նստեցվել, իսկ մնացածը կարող է վերականգնվել մինչև +80%:
Հատկապես կոբալտը լիթիում-իոնային մարտկոցների կաթոդներում կարևոր բաղադրիչ է բարձր էներգիայի և էներգիայի օգտագործման համար:
Ներկայիս հիբրիդային մեքենաները, ինչպիսին է Toyota Prius-ը, օգտագործում են նիկել մետաղի հիդրիդային մարտկոցներ, որոնք ապամոնտաժվում, լիցքաթափվում և վերամշակվում են Li-ion մարտկոցների նման:
Գրականություն/Հղումներ
- Golmohammadzadeh R., Rashchi F., Vahidi E. (2017): Recovery of lithium and cobalt from spent lithium-ion batteries using organic acids: Process optimization and kinetic aspects. Waste Management 64, 2017. 244–254.
- Shin S.-M.; Lee D.-W.; Wang J.-P. (2018): Fabrication of Nickel Nanosized Powder from LiNiO2 from Spent Lithium-Ion Battery. Metals 8, 2018.
- Zhang Z., He W., Li G., Xia J., Hu H., Huang J. (2014): Ultrasound-assisted Hydrothermal Renovation of LiCoO2 from the Cathode of Spent Lithium-ion Batteries. Int. J. Electrochem. Sci., 9 (2014). 3691-3700.
- Zhang Z., He W., Li G., Xia J., Hu H., Huang J., Shengbo Z. (2014): Recovery of Lithium Cobalt Oxide Material from the Cathode of Spent Lithium-Ion Batteries. ECS Electrochemistry Letters, 3 (6), 2014. A58-A61.

Հզոր ձայնային արտանետում լաբորատորիայից և նստարանից մինչև արդյունաբերական արտադրություն: