Ultrasonics face litiu-ion baterie de reciclare mai eficient

Litiul este un material rar și extrem de valoros prezent în bateriile de înaltă performanță, ar fi bateriile Li-ion. Litiul este materialul cel mai valoros care este recuperat în reciclarea bateriilor Li-ion, dar și alte minerale și metale, ar fi cobalt, mangan, nichel, cupru și aluminiu sunt metale valoroase pentru recuperare. Ultrasonicare de mare intensitate este folosit ca agitație de forfecare ridicată și tehnica de levigare pentru a extrage, elimina, și dizolva minerale valoroase și metale din bateriile uzate. Metoda sonicare este extrem de eficace, eficient din punct de vedere energetic, și este ușor disponibil pentru instalare în instalațiile de reciclare full-comerciale.

Prezentare generală: Procesul de reciclare a bateriilor Li-Ion

Procesul de reciclare a metalelor și materialelor prețioase din bateriile Li-ion uzate implică de obicei mai mulți pași. Iată o prezentare generală:

  1. Colectare și sortare: Bateriile Li-ion uzate sunt colectate și sortate în funcție de tipurile și chimia lor.
  2. Dezasamblare: În primul rând, capacul din plastic al bateriei este rupt și îndepărtat. Ulterior, bateria goală este pusă în azot lichid pentru a neutraliza substanțele reactive, explozive. Acest pas asigură că o eliberare bruscă a întregii energii stocate și aprinderea și explozia ulterioară asociate sunt împiedicate. Apoi, bateriile sunt dezasamblate pentru a separa diferitele componente, cum ar fi catodul, anodul, electrolitul și carcasa.
  3. Mărunţirea: Bateriile dezasamblate sunt mărunțite în bucăți mai mici pentru a crește suprafața pentru procesele ulterioare.
  4. Delaminarea electrozilor: Înainte de tratamentul de extracție a metalelor, electrozii izolați, adică catodul și anodul, trebuie dezasamblați în continuare. Deoarece materialul catodic este în general aderat la folia de aluminiu printr-un liant, de obicei fluorură de poliviniliden (PVDF) sau politetrafluoretilenă (PTFE), este o sarcină dificilă îndepărtarea catodului și a foliei de aluminiu una de cealaltă.
  5. Tratament chimic: Componentele mărunțite ale bateriei sunt supuse diferitelor tratamente chimice pentru a dizolva și separa diferitele materiale. Aceasta poate implica levigarea cu acid sau alți solvenți pentru a extrage metale valoroase precum litiu, cobalt, nichel și cupru.
  6. Recuperare și purificare: Metalele dizolvate sunt apoi recuperate din soluție prin procese precum precipitarea, extracția cu solvenți sau metode electrochimice. Acești pași ajută la purificarea și concentrarea metalelor prețioase.

Recuperarea metalelor prețioase îmbunătățită prin sonicare

Ultrasunetele de putere pot îmbunătăți etapele delaminării electrozilor și leșierii metalelor și materialelor prețioase prin intensificarea reacțiilor, făcând astfel procesul de recuperare semnificativ mai eficient. Ultrasonication, este o tehnică care utilizează unde cu ultrasunete de înaltă intensitate pentru a crea vibrații mecanice și cavitație acustică într-un mediu lichid. Forțele puternice ale ultrasonication sunt utilizate pentru a îmbunătăți procesul de reciclare a metalelor prețioase din bateriile Li-ion uzate în mai multe moduri:
 

  1. Dezintegrare: Ultrasonication descompune materialele bateriei mărunțite, astfel încât să se creeze particule mai mici. Particulele mai mici oferă o suprafață mai mare, ceea ce face ca levigarea chimică să fie mai eficientă, ajutând la eliberarea metalelor valoroase.
  2. Levigare îmbunătățită: Aplicarea ultrasonication în timpul proceselor de leșiere poate spori contactul dintre materialul solid și soluția de leșiere, crescând eficiența extracției metalelor. Leșierea cu ultrasunete promovează extracția metalelor și crește randamentul recuperat de metale și minerale, ar fi cobalt, mangan, nichel, cupru și aluminiu.
  3. Delaminare îmbunătățită a electrodului: Scopul delaminării electrozilor în timpul reciclării bateriilor este de a separa diferitele componente, cum ar fi electrozii, electroliții și separatoarele, astfel încât acestea să poată fi prelucrate sau reciclate individual. Ultrasonication ajută la detașarea și îndepărtarea acoperirilor din electrod. Forțele sonomecanice promovează separarea eficientă a straturilor electrozilor.
  4. Reacții accelerate: Ultrasonication promovează o amestecare mai rapidă și mai amănunțită, care poate accelera reacțiile chimice în timpul etapelor de recuperare și purificare a metalelor.
  5. Consum redus de energie: Ultrasonication poate spori eficiența procesului, reducând timpul și energia necesare pentru recuperarea metalelor din bateriile uzate.

 
Ultrasonication poate juca un rol benefic în îmbunătățirea procesului de reciclare a metalelor și materialelor prețioase din bateriile Li-ion uzate prin creșterea eficacității și eficienței diferitelor etape implicate în procesul de reciclare.
Etapele procesului de leșiere a metalelor cu ultrasunete și delaminarea electrozilor pot fi adaptate proceselor individuale de reciclare, care pot varia pe măsură ce companiile specializate în reciclarea bateriilor Li-ion își dezvoltă și modifică procesele la cea mai mare eficiență.

UIP4000hdT - 4000 wați procesor cu ultrasunete puternic pentru separarea catodului și levigare metalică în timpul reciclării bateriilor Li-ion uzate.

UIP4000hdT – Procesor cu ultrasunete de 4kW pentru reciclarea bateriei Li-ion

Cerere de informatie





Ultrasonics pentru recuperarea extrem de eficient a
 

  • Litiu
  • Cobalt
  • mangan
  • Nichel
  • cupru
  • aluminiu
  • LiCoO2
  • Grafit

Cavitație cu ultrasunete pentru separarea catodului

Sonicare separă materialele catodice de folie de aluminiu prin efectele cavitației acustice. Cavitația acustică sau cu ultrasunete este determinată de presiuni ridicate care apar local, temperaturi ridicate și picăturile lor ulterioare care rezultă în diferențele de presiune și temperatură respective, precum și micro-turbulențe intense și micro-jeturi de forfecare ridicată. Aceste forțe cavitaționale afectează limitele suprafeței, promovează transferul în masă și provoacă eroziune. Generatoare de astfel de forțe intense de natură chimică, fizică, termică și mecanică, cavitația cu ultrasunete creează agitația necesară și transferul de masă pentru a rupe structura liantului organic utilizat în bateriile litiu-ion pentru a fixa catodul colectorului / foliei de aluminiu.
În timp ce agitare mecanică, ar fi agitare singur este insuficientă pentru a detașa materialul catodic în mod eficient de la folie de aluminiu, ultrasonicare de înaltă intensitate oferă energia sonochimice necesare și sonomechanical pentru a elimina materialul catodic complet de la colectori. Spre deosebire de agitarea mecanică, cavitația cu ultrasunete generează turbulență intensă, temperaturi și presiuni ridicate la nivel local, precum și agitație, streaming și jeturi lichide, care descompun liantul, de exemplu PVDF sau PTFE, care conectează catodul la folia Al, și erodează suprafața ambelor, catod și al folie. Astfel, liantul dintre ambele materiale este corect dezînsă împiedicând și catod și folie de aluminiu sunt separate în mod eficient.
De exemplu, separarea cu ultrasunete duce la eficiență ridicată a eliminării catodice de 99% folosind N-metil-2-pyrrolidonă (NMP) ca solvent la 70 °C (240 W putere cu ultrasunete, și 90 min timp de procesare cu ultrasunete). Deoarece separarea catodului cu ultrasunete dispersează materialul uniform și previne aglomerații mai mari, procesul ulterior de levigare a metalelor este facilitat.
Citiți mai multe despre delaminarea electrodului cu ultrasunete pentru a recupera materialele active și foliile colector de curent!

"Ultrasonicator

Electrod cu ultrasunete Delamination pentru reciclarea bateriei

Miniatură video

 

Levigarea cu ultrasunete a mineralelor

Efectele cavitaționale cu ultrasunete descrise mai sus promovează percolarea metalelor din bateriile uzate, de asemenea. Ultrasonication de mare intensitate nu este utilizat numai pentru a recupera minerale în reciclarea bateriei, dar este, de asemenea, adesea folosit în hidrometalurgie și scurgerea minereurilor prețioase (de exemplu, steril minier). Temperaturile ridicate localizate, presiunile și forțele de forfecare intensifică percolarea metalelor și cresc semnificativ eficiența de percolare. În timp ce în punctele fierbinți cavitaționale apar temperaturi foarte extreme localizate de până la 1000 K, condițiile generale de percolare necesită doar o temperatură ușoară de aproximativ 50-60 ° C. Acest lucru face recuperarea metalelor cu ultrasunete eficiente din punct de vedere energetic și economice.
Levigarea cu ultrasunete a mineralelor din bateriile Li-ion uzate se caracterizează prin rate ridicate de recuperare și eficiență. De exemplu, acidul sulfuric (H2SO4) a fost folosit cu succes ca agent de levigare în prezența peroxidului de hidrogen (H2O2) în timpul recuperării mineralelor cu ultrasunete din catod. Levigarea cu ultrasunete cu acid sulfuric a dus la rate de recuperare de 94,63% pentru cobalt, și 98,62% pentru litiu, respectiv.
Levigare cu ultrasunete cu acid citric organic (C6H8O7· H2O) duce la recuperări foarte mari de cupru și litiu, obținând 96% cupru și aproape 100% litiu din bateriile Li-ion uzate.

Reactor ultrasonic industrial multi-sondă pentru recuperarea metalelor din bateriile Li-ion uzate. Levigarea ultarsonică oferă randamente ridicate de recuperare a litiului, cobaltului, cuprului, aluminiului și nichelului.

MultiSonoReactor cu până la 5 sonde cu ultrasunete: mixer industrial de înaltă forfecare cu ultrasunete de înaltă intensitate pentru prelucrarea inline, de exemplu, leșierea metalelor, separarea catodului și a foliei de aluminiu, precum și extracția mineralelor din bateriile litiu-ion uzate.


UIP16000 este un mixer cu ultrasunete puternic de 16kW cu ultrasunete de înaltă forfecare utilizat pentru aplicații solicitante, cum ar fi levigarea metalelor, dispersii minerale și omogenizarea dejecțiilor lichide cu vâscoase și abrazive ridicate.

UIP16000, un omogenizator cu ultrasunete puternic de 16.000 wați pentru extracția mineralelor, levigarea metalelor și separarea catodului în reciclarea bateriilor

Avantajele tehnologiei de reciclare a bateriilor cu ultrasunete
 

  • Eficiență ridicată
  • Tehnica stabilită
  • Operare simplă
  • Utilizare scăzută / netoxică a solvenților
  • Aproape nicio amprentă de emisii de gaze de eșapament / CO2
  • sigur
  • prietenos cu mediul

Simplu și sigur: Cu ultrasunete Scale-up de la teste de fezabilitate la reciclarea industrială

Echipamente cu ultrasunete de înaltă performanță pentru reciclarea bateriei Li-ion este ușor disponibil pentru banc-top, pilot și instalare industrială. Deoarece separarea catodului cu ultrasunete și levigarea cu ultrasunete a mineralelor din bateriile uzate sunt deja procese stabilite, procesul de la primele studii, optimizarea la cerințele specifice ale procesului și instalarea unui sistem complet industrial de separare cu ultrasunete și/sau levigare este rapid și simplu.

Ultrasonicators de înaltă performanță pentru reciclarea bateriei

UIP4000hdT flux de celule pentru sonicare inline pe scară industrialăHielscher Ultrasonics furnizează ultrasonicators de înaltă performanță la orice dimensiune și capacitate. Cu UIP16000 (16kW), Hielscher produce cel mai puternic procesor cu ultrasunete din întreaga lume. UIP16000, precum și toate celelalte sisteme industriale cu ultrasunete pot fi ușor clustere la capacitatea de procesare necesară. Toate ultrasonicators Hielscher sunt construite pentru funcționare 24 /7 sub sarcină completă și în medii solicitante.
Hielscher Ultrasonics’ procesoare industriale cu ultrasunete poate oferi amplitudini foarte mari. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor de rulat continuu în funcționare 24/7. Pentru amplitudini chiar mai mare, sonotrodes cu ultrasunete personalizate sunt disponibile.

Sonde cu ultrasunete și sono-reactoare pentru orice volum

Hielscher Ultrasonics gama de produse acoperă întregul spectru de procesoare cu ultrasunete de la ultrasonicators de laborator compact peste bench-top și sisteme pilot la procesoare cu ultrasunete complet industriale, cu capacitatea de a procesa camioane pe oră. Gama completă de produse ne permite să vă oferim cele mai potrivite echipamente cu ultrasunete pentru aplicarea dvs., capacitatea de proces și obiectivele de producție.

Amplitudini controlabile precise pentru rezultate optime

Hielscher ultrasonicators pot fi controlate de la distanță prin intermediul controlului browser-ului. Parametrii sonicare pot fi monitorizați și ajustați cu precizie la cerințele procesului.Toate procesoarele cu ultrasunete Hielscher sunt controlabile cu precizie și, prin urmare, cai de lucru de încredere în R&D și producția. Amplitudinea este unul dintre parametrii cruciali ai procesului care influențează eficiența și eficacitatea reacțiilor induse sonochimic și sonomechanic. Toate Hielscher Ultrasonics’ procesoarele permit setarea precisă a amplitudinii. Sonotrodes și coarne de rapel sunt accesorii care permit modificarea amplitudinii într-o gamă și mai largă. Hielscher de procesoare industriale cu ultrasunete poate oferi amplitudini foarte mari și să livreze intensitatea cu ultrasunete necesară pentru aplicații solicitante. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor de rulat continuu în funcționare 24/7.
Setările precise de amplitudine și monitorizarea permanentă a parametrilor procesului cu ultrasunete prin intermediul software-ului inteligent vă oferă posibilitatea de a separa catodul de folia de aluminiu, precum și de a leviga minerale și metale din bateriile li-ion uzate în cele mai eficiente condiții cu ultrasunete. Sonicare optimă pentru cea mai eficientă reciclare a bateriilor Li-ion!
Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la sarcini grele și în medii solicitante. Acest lucru face hielscher de echipamente cu ultrasunete un instrument de lucru de încredere, care îndeplinește cerințele dumneavoastră procesul de reciclare.

Cea mai înaltă calitate – Proiectat și fabricat în Germania

Ca o afacere de familie și administrată de o familie, Hielscher prioritizează cele mai înalte standarde de calitate pentru procesoarele sale cu ultrasunete. Toate ultrasonicators sunt proiectate, fabricate și testate temeinic în sediul nostru din Teltow lângă Berlin, Germania. Robustețea și fiabilitatea echipamentului cu ultrasunete Hielscher face un cal de lucru în producția dumneavoastră. 24/7 funcționarea sub sarcină completă și în medii solicitante este o caracteristică naturală a sondelor și reactoarelor cu ultrasunete de înaltă performanță hielscher.

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre:

volum lot Debit Aparate recomandate
10 la 2000ml 20 până la 400ml / min Uf200 ः t. UP400St
0.1 la 20L 0.2 4L / min UIP2000hdT
10 100L 2 până la 10L / min UIP4000hdT
N / A. 10 la 100L / min UIP16000
N / A. mai mare grup de UIP16000

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să folosiți formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre procesoare cu ultrasunete, aplicații și preț. Vom fi bucuroși să discutăm procesul cu tine și să vă oferim un sistem cu ultrasunete care îndeplinește cerințele dumneavoastră!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.



Ce trebuie să știți

Baterii litiu-ion

O baterie litiu-ion, de asemenea, baterie Li-ion, este un tip de baterie reîncărcabilă. În comparație cu bateriile pe bază de plumb și nichel, dispozitivele litiu-ion utilizează ca un catod, un anod și un electrolit ca conductor.
Ca toate bateriile, bateriile Li-ion stochează energie chimică, care este apoi convertită în energie electrică pentru a furniza o sarcină electrică statică pentru energie.
Bateriile litiu-ion sunt utilizate în mod obișnuit pentru electronice portabile, ar fi laptopuri, telefoane inteligente, precum și vehicule electrice. Aplicarea bateriilor Li-ion evocă, de asemenea, un interes tot mai mare din partea companiilor militare și aerospațiale.

Omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă forfecare sunt utilizate în laborator, banc-top, pilot și prelucrare industrială.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru amestecarea aplicațiilor, dispersie, emulsificare și extracție pe scară de laborator, pilot și industrial.

Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul dvs.

Să intrăm în contact.