ულტრაბგერითი ხდის ლითიუმ-იონური ბატარეის გადამუშავებას უფრო ეფექტურს

ლითიუმი არის მწირი და უაღრესად ღირებული მასალა, რომელიც გვხვდება მაღალი ხარისხის ბატარეებში, როგორიცაა Li-ion ბატარეები. ლითიუმი არის ყველაზე ძვირფასი მასალა, რომელიც ამოღებულია Li-ion ბატარეების გადამუშავებისას, მაგრამ ასევე სხვა მინერალები და ლითონები, როგორიცაა კობალტი, მანგანუმი, ნიკელი, სპილენძი და ალუმინი, ღირებული ლითონებია აღდგენისთვის. მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება, როგორც მაღალი ათვლის აგიტაცია და გაჟონვის ტექნიკა, რათა ამოიღონ, ამოიღონ და დაითხოვონ ძვირფასი მინერალები და ლითონები დახარჯული ბატარეებიდან. გახმოვანების მეთოდი არის უაღრესად ეფექტური, ენერგოეფექტური და ადვილად ხელმისაწვდომია სრული კომერციული გადამუშავების ობიექტებში ინსტალაციისთვის.

მიმოხილვა: Li-Ion- ბატარეის გადამუშავების პროცესი

The recycling process of precious metals and materials from spent Li-ion batteries typically involves several steps. Here’s a general overview:

1. შეგროვება და დახარისხება: დახარჯული Li-ion ბატარეები გროვდება და დახარისხებულია მათი ტიპებისა და ქიმიის მიხედვით.
2. დემონტაჟი: ჯერ ბატარეის პლასტმასის საფარი იშლება და იხსნება. ამის შემდეგ შიშველი ბატარეა ჩადის თხევად აზოტში რეაქტიული, ფეთქებადი ნივთიერებების გასანეიტრალებლად. ეს ნაბიჯი უზრუნველყოფს, რომ თავიდან აიცილოს მთელი დაგროვილი ენერგიის უეცარი გათავისუფლება და შემდგომში დაკავშირებული ანთება და აფეთქება. შემდეგ, ბატარეები იშლება სხვადასხვა კომპონენტების გამოსაყოფად, როგორიცაა კათოდი, ანოდი, ელექტროლიტი და გარსაცმები.
3. დაქუცმაცება: დაშლილი ბატარეები იჭრება პატარა ნაჭრებად, რათა გაიზარდოს ზედაპირის ფართობი შემდგომი პროცესებისთვის.
4. ელექტროდის დაშლა: ლითონის ექსტრაქციის დამუშავებამდე იზოლირებული ელექტროდები, ანუ კათოდი და ანოდი, შემდგომ უნდა დაიშალა. იმის გამო, რომ კათოდური მასალა ჩვეულებრივ ეკვრება ალუმინის ფოლგას შემკვრელის საშუალებით, ჩვეულებრივ პოლივინილიდენ ფტორიდი (PVDF) ან პოლიტეტრაფტორეთილენი (PTFE), რთული ამოცანაა კათოდისა და ალუმინის ფოლგის ამოღება ერთმანეთისგან.
5. ქიმიური მკურნალობა: გახეხილი ბატარეის კომპონენტები გადიან სხვადასხვა ქიმიურ დამუშავებას სხვადასხვა მასალის დასაშლელად და გამოყოფისთვის. ეს შეიძლება მოიცავდეს მჟავას ან სხვა გამხსნელებს ძვირფასი ლითონების მოსაპოვებლად, როგორიცაა ლითიუმი, კობალტი, ნიკელი და სპილენძი.
6. აღდგენა და გაწმენდა: შემდეგ გახსნილი ლითონები ამოღებულია ხსნარიდან ისეთი პროცესებით, როგორიცაა ნალექი, გამხსნელი მოპოვება ან ელექტროქიმიური მეთოდები. ეს ნაბიჯები ხელს უწყობს ძვირფასი ლითონების გაწმენდას და კონცენტრირებას.

ძვირფასი ლითონის აღდგენა გაუმჯობესებულია Sonication-ით

ელექტრო ულტრაბგერას შეუძლია გააძლიეროს ძვირფასი ლითონებისა და მასალების ელექტროდების დელამინაციისა და გამორეცხვის ეტაპები რეაქციების გაძლიერებით, რითაც აღდგენის პროცესი მნიშვნელოვნად უფრო ეფექტური გახდება. ულტრაბგერითი, ეს არის ტექნიკა, რომელიც იყენებს მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღებს მექანიკური ვიბრაციებისა და აკუსტიკური კავიტაციის შესაქმნელად თხევად გარემოში. ულტრაბგერითი გამოსხივების ძლიერი ძალები გამოიყენება ძვირფასი ლითონების გადამუშავების პროცესის გასაუმჯობესებლად დახარჯული ლითიუმ-იონის ბატარეებიდან რამდენიმე გზით:
 

1. დაშლა: ულტრაბგერითი არღვევს გახეხილ ბატარეის მასალებს ისე, რომ იქმნება პატარა ნაწილაკები. მცირე ნაწილაკები გვთავაზობენ უფრო მაღალ ზედაპირს, რაც ქიმიურ გამორეცხვას უფრო ეფექტურს ხდის, რაც ხელს უწყობს ძვირფასი ლითონების განთავისუფლებას.
2. გაუმჯობესებული გამორეცხვა: ულტრაბგერითი გამორეცხვის დროს გამოყენებამ შეიძლება გააძლიეროს კონტაქტი მყარ მასალასა და გამორეცხვის ხსნარს შორის, გაზრდის ლითონის მოპოვების ეფექტურობას. ულტრაბგერითი გაჟონვა ხელს უწყობს ლითონის მოპოვებას და ზრდის ლითონებისა და მინერალების ამოღებას, როგორიცაა კობალტი, მანგანუმი, ნიკელი, სპილენძი და ალუმინი.
3. გაუმჯობესებული ელექტროდის დელამინაცია: ბატარეის გადამუშავების დროს ელექტროდების დელამინაციის მიზანია სხვადასხვა კომპონენტების გამოყოფა, როგორიცაა ელექტროდები, ელექტროლიტები და გამყოფები, რათა შემდგომ დამუშავდეს ან გადამუშავდეს ინდივიდუალურად. ულტრაბგერითი ხელს უწყობს ელექტროდიდან საიზოლაციო მოცილებას და ამოღებას. სონომექანიკური ძალები ხელს უწყობს ელექტროდების ფენების ეფექტურ გამოყოფას.
4. დაჩქარებული რეაქციები: ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უწყობს უფრო სწრაფ და საფუძვლიან შერევას, რომელსაც შეუძლია დააჩქაროს ქიმიური რეაქციები ლითონის აღდგენისა და გაწმენდის ეტაპების დროს.
5. შემცირებული ენერგიის მოხმარება: ულტრაბგერითი დამუშავებას შეუძლია გაზარდოს პროცესის ეფექტურობა, შეამციროს დრო და ენერგია, რომელიც საჭიროა დახარჯული ბატარეებიდან ლითონის აღდგენისთვის.

 
ულტრაბგერითი დამუშავება შეუძლია სასარგებლო როლი შეასრულოს ძვირფასი ლითონებისა და მასალების გადამუშავების პროცესის გაუმჯობესებაში დახარჯული Li-ion ბატარეებიდან, გადამუშავების პროცესში ჩართული სხვადასხვა ნაბიჯების ეფექტურობისა და ეფექტურობის გაზრდით.
ლითონის ულტრაბგერითი გამორეცხვისა და ელექტროდის დელამინაციის პროცესის ეტაპები შეიძლება ადაპტირებული იყოს გადამუშავების ინდივიდუალურ პროცესებზე, რაც შეიძლება განსხვავდებოდეს, რადგან კომპანიები, რომლებიც სპეციალიზირებულია Li-ion ბატარეების გადამუშავებაში, ავითარებენ და ცვლიან თავიანთ პროცესებს უმაღლესი ეფექტურობისკენ.

ულტრაბგერითი კავიტაცია კათოდის გამოყოფისთვის

ულტრაბგერითი გამოყოფა კათოდური მასალების ალუმინის კილიტადან აკუსტიკური კავიტაციის ზემოქმედებით. აკუსტიკური ან ულტრაბგერითი კავიტაცია განისაზღვრება ადგილობრივი მაღალი წნევით, მაღალი ტემპერატურით და მათი შემდგომი ვარდნით, რაც იწვევს შესაბამის წნევასა და ტემპერატურულ განსხვავებებს, ასევე ინტენსიურ მიკროტურბულენციას და მაღალი ათვლის მიკროჭავლებს. ეს კავიტაციური ძალები გავლენას ახდენს ზედაპირის საზღვრებზე, ხელს უწყობს მასის გადატანას და იწვევს ეროზიას. ქიმიური, ფიზიკური, თერმული და მექანიკური ბუნების ასეთი ინტენსიური ძალების წარმოქმნით, ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის საჭირო აჟიოტაჟს და მასის გადაცემას ლითიუმ-იონურ ბატარეებში გამოყენებული ორგანული შემკვრელის სტრუქტურის გასატეხად, კათოდის კოლექტორზე/ალუმინის ფოლგაზე დასამაგრებლად.
მიუხედავად იმისა, რომ მექანიკური აჟიოტაჟი, როგორიცაა მარტო მორევა, არასაკმარისია კათოდური მასალის ეფექტურად მოსაშორებლად ალუმინის ფოლგადან, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი გამომუშავება უზრუნველყოფს საჭირო ზონოქიმიურ და სონომექანიკურ ენერგიას კათოდური მასალის მთლიანად ამოსაღებად კოლექტორებიდან. მექანიკური მორევისგან განსხვავებით, ულტრაბგერითი კავიტაცია წარმოქმნის ძლიერ ტურბულენტობას, ადგილობრივად მაღალ ტემპერატურასა და წნევას, ასევე აგიტაციას, ნაკადს და თხევად ნაკადს, რომელიც არღვევს შემკვრელს, მაგ. ორივეს ზედაპირი, კათოდური და ალ ფოლგა. ამრიგად, ორივე მასალას შორის შემკვრელი სათანადოდ განადგურებულია და კათოდური და ალუმინის კილიტა ეფექტურად განცალკევებულია.
მაგალითად, ულტრაბგერითი გამოყოფა იწვევს კათოდის მოცილების მაღალ ეფექტურობას 99%-ით N-მეთილ-2-პიროლიდონის (NMP) გამხსნელად 70°C-ზე (240 W ულტრაბგერითი სიმძლავრე და 90 წუთი ულტრაბგერითი დამუშავების დრო). იმის გამო, რომ ულტრაბგერითი კათოდის გამოყოფა ანაწილებს მასალას თანაბრად და ხელს უშლის უფრო დიდ აგლომერატებს, შემდგომი ლითონის გამორეცხვის პროცესი გაადვილებულია.
წაიკითხეთ მეტი ულტრაბგერითი ელექტროდების დელიმინაციის შესახებ აქტიური მასალების და მიმდინარე კოლექციონერის ფოლგის აღდგენის მიზნით!

მინერალების ულტრაბგერითი გამორეცხვა

ზემოთ აღწერილი ულტრაბგერითი კავიტაციური ეფექტები ასევე ხელს უწყობს ლითონების გამორეცხვას დახარჯული ბატარეებიდან. მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი დამუშავება გამოიყენება არა მხოლოდ ბატარეის გადამუშავებაში მინერალების აღსადგენად, არამედ ხშირად გამოიყენება ჰიდრომეტალურგიაში და ძვირფასი მადნების გამორეცხვაში (მაგ. სამთო ნარჩენების მოპოვება). მაღალი ლოკალიზებული ტემპერატურა, წნევა და ათვლის ძალები აძლიერებს ლითონის გამორეცხვას და მნიშვნელოვნად ზრდის გამორეცხვის ეფექტურობას. მიუხედავად იმისა, რომ კავიტაციის ცხელ წერტილებში ხდება ლოკალიზებული ძალიან ექსტრემალური ტემპერატურა 1000 K-მდე, საერთო გამორეცხვის პირობები მოითხოვს მხოლოდ რბილ ტემპერატურას დაახლ. 50-60°C. ეს ხდის ულტრაბგერითი ლითონის აღდგენის ენერგოეფექტურს და ეკონომიურს.
დახარჯული Li-ion ბატარეებიდან მინერალების ულტრაბგერითი გამორეცხვა ხასიათდება აღდგენის მაღალი მაჩვენებლებით და ეფექტურობით. მაგალითად, გოგირდის მჟავა (H2SO4) წარმატებით გამოიყენებოდა როგორც გამრეცხი საშუალება წყალბადის ზეჟანგის (H2O2) თანდასწრებით კათოდიდან მინერალების ულტრაბგერითი აღდგენის დროს. გოგირდის მჟავით ულტრაბგერითი გამორეცხვამ გამოიწვია კობალტის 94,63% და ლითიუმის 98,62% აღდგენის მაჩვენებელი.
ულტრაბგერითი გამორეცხვა ორგანული ლიმონმჟავით (C6H8O7·H2O) იწვევს სპილენძისა და ლითიუმის ძალიან მაღალ აღდგენას, სპილენძის 96% და თითქმის 100% ლითიუმის დახარჯული Li-ion ბატარეებიდან.

მარტივი და უსაფრთხო: ულტრაბგერითი მასშტაბის გაზრდა ტექნიკურ-ეკონომიკური ტესტიდან სამრეწველო გადამუშავებამდე

მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი მოწყობილობა Li-ion ბატარეის გადამუშავებისთვის ხელმისაწვდომია სკამზე, საპილოტე და სამრეწველო ინსტალაციისთვის. იმის გამო, რომ ულტრაბგერითი კათოდის გამოყოფა და მინერალების ულტრაბგერითი გამორეცხვა დახარჯული ბატარეებიდან უკვე დამკვიდრებული პროცესებია, პროცესი პირველი ცდებიდან, ოპტიმიზაცია თქვენი კონკრეტული პროცესის მოთხოვნილებებამდე და სრულად ინდუსტრიული ულტრაბგერითი გამოყოფის და/ან გამორეცხვის სისტემის დაყენება სწრაფი და მარტივია.
წაიკითხეთ მეტი ულტრაბგერითი გამორეცხვის უპირატესობების შესახებ ბატარეის მდგრადი გადამუშავებისა და ურბანული მაინინგისთვის!

მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ბატარეების გადამუშავებისთვის

Hielscher Ultrasonics აწვდის მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითებს ნებისმიერი ზომისა და სიმძლავრის. UIP16000 (16kW) საშუალებით Hielscher აწარმოებს ყველაზე მძლავრ ულტრაბგერით პროცესორს მსოფლიოში. UIP16000, ისევე როგორც ყველა სხვა სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემა შეიძლება ადვილად იყოს კლასტერები საჭირო გადამამუშავებელ სიმძლავრემდე. ყველა Hielscher ულტრაბგერითი აგებულია 24/7 მუშაობისთვის სრული დატვირთვით და მომთხოვნ გარემოში.
Hielscher Ultrasonics’ სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორებს შეუძლიათ ძალიან მაღალი ამპლიტუდის მიწოდება. 200 μm-მდე ამპლიტუდა შეიძლება ადვილად იყოს გაშვებული 24/7 მუშაობისას. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია მორგებული ულტრაბგერითი სონოტროდები.

ულტრაბგერითი ზონდები და სონო-რეაქტორები ნებისმიერი მოცულობისთვის

Hielscher Ultrasonics-ის პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს ულტრაბგერითი პროცესორების სრულ სპექტრს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი აპარატებიდან სკამზე და საპილოტე სისტემებამდე სრულად ინდუსტრიულ ულტრაბგერით პროცესორებამდე, სატვირთო მანქანების საათში დამუშავების შესაძლებლობით. პროდუქციის სრული ასორტიმენტი საშუალებას გვაძლევს შემოგთავაზოთ ყველაზე შესაფერისი ულტრაბგერითი მოწყობილობა თქვენი გამოყენებისთვის, პროცესის სიმძლავრისა და წარმოების მიზნებისთვის.

ზუსტად კონტროლირებადი ამპლიტუდები ოპტიმალური შედეგებისთვის

ყველა Hielscher ულტრაბგერითი პროცესორი არის ზუსტად კონტროლირებადი და ამით საიმედო სამუშაო ცხენები რ&D და წარმოება. ამპლიტუდა არის პროცესის ერთ-ერთი გადამწყვეტი პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს სონოქიმიურად და სონომექანიკურად გამოწვეული რეაქციების ეფექტურობასა და ეფექტურობაზე. ყველა Hielscher ულტრაბგერითი’ 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.
ზუსტი ამპლიტუდის პარამეტრები და ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების მუდმივი მონიტორინგი ჭკვიანი პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით გაძლევთ შესაძლებლობას გამოეყოთ კათოდი ალუმინის ფოლგასგან, ასევე მინერალებისა და ლითონების გამორეცხვა დახარჯული Li-ion ბატარეებიდან ყველაზე ეფექტური ულტრაბგერითი პირობებში. ოპტიმალური ჟღერადობა ყველაზე ეფექტური Li-ion ბატარეის გადამუშავებისთვის!
Hielscher ულტრასონიკატორების გამძლეობა იძლევა 24/7 მუშაობის საშუალებას მძიმე სამუშაოზე და მომთხოვნ გარემოში. ეს ხდის Hielscher sonicators არის საიმედო სამუშაო ინსტრუმენტი, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენი გადამუშავების პროცესის მოთხოვნებს.

Უმაღლესი ხარისხი – შექმნილია და დამზადებულია გერმანიაში

As a family-owned and family-run business, Hielscher prioritizes highest quality standards for its ultrasonic processors. All ultrasonicators are designed, manufactured and thoroughly tested in our headquarter in Teltow near Berlin, Germany. Robustness and reliability of Hielscher’s ultrasonic equipment make it a work horse in your production. 24/7 operation under full load and in demanding environments is a natural characteristic of Hielscher’s high-performance ultrasonic probes and reactors.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:

ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს

რა არის ლითიუმ-იონური ბატარეები?

ლითიუმ-იონური ბატარეა, ასევე Li-ion ბატარეა, არის დატენვის ბატარეის ტიპი. ტყვიის და ნიკელის ბატარეებთან შედარებით, ლითიუმ-იონური მოწყობილობები გამტარებლად იყენებენ კათოდს, ანოდს და ელექტროლიტს.
როგორც ყველა ბატარეა, Li-ion ბატარეები ინახავს ქიმიურ ენერგიას, რომელიც შემდეგ გარდაიქმნება ელექტრულ ენერგიად, რათა უზრუნველყოს სტატიკური ელექტრული მუხტი ელექტროენერგიისთვის.
ლითიუმ-იონური ბატარეები ჩვეულებრივ გამოიყენება პორტატული ელექტრონიკისთვის, როგორიცაა ლეპტოპები, სმარტფონები და ელექტრო მანქანები. Li-ion ბატარეების გამოყენება ასევე იწვევს სამხედრო და კოსმოსური კომპანიების მზარდ ინტერესს.