Ultrazvukom je lítium-iónová batéria recyklácia efektívnejšie

Lítium je vzácny a veľmi cenný materiál prítomný vo vysokovýkonných batériách, ako sú Li-ion batérie. Lítium je najcennejší materiál, ktorý sa zhodnocuje v recyklácii Li-ion batérií, ale aj iné minerály a kovy, ako je kobalt, mangán, nikel, meď a hliník sú cenné kovy pre obnovu. High-intenzita ultrazvukom sa používa ako high-strihové miešanie a vylúhovanie technika extrahovať, odstrániť, a rozpustiť cenné minerály a kovy z použitých batérií. Sonikácia metóda je vysoko účinný, energeticky-efektívne, a je ľahko k dispozícii pre inštaláciu v full-komerčné recyklačné zariadenia.

Prehľad: Proces recyklácie lítium-iónových batérií

Proces recyklácie drahých kovov a materiálov z použitých lítium-iónových batérií zvyčajne zahŕňa niekoľko krokov. Tu je všeobecný prehľad:

  1. Zber a triedenie: Použité lítium-iónové batérie sa zbierajú a triedia na základe ich typov a chémie.
  2. Demontáž: Najskôr sa plastový kryt batérie rozbije a odstráni. Potom sa nahá batéria vloží do tekutého dusíka, aby sa neutralizovali reaktívne, výbušné látky. Tento krok zabezpečí, aby sa zabránilo náhlemu uvoľneniu všetkej uloženej energie a následnému vznieteniu a výbuchu spojenému s ním. Potom sa batérie rozoberú, aby sa oddelili rôzne komponenty, ako je katóda, anóda, elektrolyt a kryt.
  3. Drvenie: Demontované batérie sa rozdrvia na menšie kúsky, aby sa zväčšila povrchová plocha pre ďalšie procesy.
  4. Delaminácia elektród: Pred extrakciou kovov sa musia izolované elektródy, t. j. katóda a anóda, ďalej rozobrať. Pretože katódový materiál je všeobecne priľnutý k hliníkovej fólii spojivom, bežne polyvinylidénfluoridom (PVDF) alebo polytetrafluóretylénom (PTFE), je ťažké odstrániť katódu a hliníkovú fóliu od seba.
  5. Chemické ošetrenie: Drvené komponenty batérie prechádzajú rôznymi chemickými úpravami, aby sa rozpustili a oddelili rôzne materiály. To môže zahŕňať lúhovanie kyselinou alebo inými rozpúšťadlami na extrakciu cenných kovov, ako je lítium, kobalt, nikel a meď.
  6. Regenerácia a čistenie: Rozpustené kovy sa potom získavajú z roztoku procesmi, ako je zrážanie, extrakcia rozpúšťadlom alebo elektrochemické metódy. Tieto kroky pomáhajú čistiť a koncentrovať drahé kovy.

Regenerácia drahých kovov zlepšená ultrazvukom

Výkonový ultrazvuk môže zvýšiť kroky delaminácie elektród a vylúhovania drahých kovov a materiálov zintenzívnením reakcií, čím sa proces obnovy výrazne zefektívni. Ultrazvukom, je to technika, ktorá využíva ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou na vytvorenie mechanických vibrácií a akustickej kavitácie v kvapalnom médiu. Silné sily ultrazvukom sa používajú na zvýšenie procesu recyklácie drahých kovov z použitých lítium-iónových batérií niekoľkými spôsobmi:
 

  1. Rozpad: Ultrazvukom rozkladá drvené materiály batérie tak, aby sa vytvorili menšie častice. Menšie častice ponúkajú vyššiu povrchovú plochu, vďaka čomu je chemické lúhovanie efektívnejšie a pomáha pri uvoľňovaní cenných kovov.
  2. Vylepšené vylúhovanie: Aplikácia ultrazvukom počas lúhovacích procesov môže zvýšiť kontakt medzi pevným materiálom a vylúhovacím roztokom, čím sa zvyšuje účinnosť extrakcie kovov. Ultrazvukové vylúhovanie podporuje extrakciu kovov a zvyšuje výťažok získaných kovov a minerálov, ako je kobalt, mangán, nikel, meď a hliník.
  3. Vylepšená delaminácia elektród: Cieľom delaminácie elektród počas recyklácie batérií je oddeliť rôzne komponenty, ako sú elektródy, elektrolyty a separátory, aby mohli byť ďalej spracované alebo recyklované jednotlivo. Ultrazvukom pomáha oddeliť a odstrániť povlaky z elektródy. Sonomechanické sily podporujú efektívne oddelenie vrstiev elektród.
  4. Zrýchlené reakcie: Ultrazvukom podporuje rýchlejšie a dôkladnejšie miešanie, čo môže urýchliť chemické reakcie počas krokov regenerácie a čistenia kovov.
  5. Znížená spotreba energie: Ultrazvukom môže zvýšiť účinnosť procesu, zníženie času a energie potrebnej na regeneráciu kovov z použitých batérií.

 
Ultrazvukom môže hrať prospešnú úlohu pri zlepšovaní procesu recyklácie drahých kovov a materiálov z použitých lítium-iónových batérií zvýšením účinnosti a efektívnosti rôznych krokov zapojených do procesu recyklácie.
Procesné kroky ultrazvukového lúhovania kovov a delaminácie elektród môžu byť prispôsobené individuálnym procesom recyklácie, ktoré sa môžu líšiť, pretože spoločnosti špecializujúce sa na recykláciu lítium-iónových batérií vyvíjajú a upravujú svoje procesy na najvyššiu účinnosť.

UIP4000hdT - výkonný ultrazvukový procesor s výkonom 4000 wattov pre separáciu katódy a vylúhovanie kovov počas recyklácie použitých Li-ion batérií.

UIP4000hdT – 4kW ultrazvukový procesor pre recykláciu Li-ion batérií

Žiadosť o informácie





Ultrazvukom pre vysoko efektívne zotavenie
 

  • Lítium
  • Kobalt
  • Mangánu
  • Nikel
  • Medi
  • Hliník
  • LiCoO (LiCoO)2
  • Grafit

Ultrazvuková kavitácia pre oddelenie katódy

Ultrazvukom oddeľuje katódové materiály od hliníkovej fólie účinkami akustickej kavitácie. Akustická alebo ultrazvuková kavitácia je určená lokálne sa vyskytujúcimi vysokými tlakmi, vysokými teplotami a ich následnými poklesmi, čo vedie k príslušným rozdielom tlaku a teploty, ako aj intenzívnym mikro turbulenciám a vysokošedým mikrožumi. Tieto kavitačné sily ovplyvňujú povrchové hranice, podporujú prenos hmoty a spôsobujú eróziu. Generovanie týchto intenzívnych síl chemickej, fyzikálnej, tepelnej a mechanickej povahy, ultrazvukové kavitácie vytvára požadované miešanie a prenos hmoty prelomiť organické spojivo štruktúra používaná v lítium-iónové batérie opraviť katódu na kolektor / hliníkové fólie.
Zatiaľ čo mechanické miešanie, ako je samotné miešanie, nepostačuje na efektívne oddelenie katódového materiálu od hliníkovej fólie, ultrazvukom s vysokou intenzitou poskytuje požadovanú sonochemickú a sonomechanickú energiu na úplné odstránenie katódového materiálu zo zberačov. Na rozdiel od mechanického miešania ultrazvuková kavitácia vytvára intenzívne turbulencie, lokálne vysoké teploty a tlaky, ako aj miešanie, prúdenie a kvapalné trysky, ktoré rozdeľujú spojivo, napr. Tým je spojivo medzi oboma materiálmi správne deštruktované a katóda a hliníková fólia sú účinne oddelené.
Napríklad ultrazvuková separácia má za následok vysokú účinnosť odstránenia katódy 99% použitím N-metyl-2-pyrrolidónu (NMP) ako rozpúšťadla pri teplote 70 °C (ultrazvukový výkon 240 W a 90 minút ultrazvukového času spracovania). Keďže ultrazvuková separácia katódy rozptyľuje materiál rovnomerne a zabraňuje väčším aglomerátom, následný proces vylúhovania kovov je uľahčená.
Prečítajte si viac o ultrazvukovej elektródovej delaminácii s cieľom obnoviť aktívne materiály a súčasné kolektorové fólie!

"Ultrasonicator

Ultrazvuková elektróda delaminácia pre recykláciu batérií

Miniatúra videa

 

Ultrazvukový vylúhovanie minerálov

Vyššie opísané ultrazvukové kavitačné účinky podporujú aj vylúhovanie kovov z použitých batérií. Ultrazvukom s vysokou intenzitou sa používa nielen na rekuperáciu minerálu pri recyklácii batérií, ale často sa používa aj vo hydrometalurgii a vylúhovaní vzácnych rúd (napr. Ťažba hlušiny). Vysoké lokalizované teploty, tlaky a šmykové sily zintenzívňujú vylúhovanie kovov a výrazne zvyšujú účinnosť lúhovania. Zatiaľ čo v kavitačných horúcich miestach sa vyskytujú lokalizované veľmi extrémne teploty do 1000 K, celkové podmienky lúhovania vyžadujú len miernu teplotu cca 50-60°C. Vďaka tomu je ultrazvukové zhodnocovanie kovov energeticky efektívne a ekonomické.
Ultrazvukový vylúhovanie minerálov z vyhotých Li-ion batérií sa vyznačuje vysokou mierou výťažnosti a účinnosťou. Napríklad kyselina sírová (H2SO4) bola úspešne použitá ako vylúhovanie v prítomnosti peroxidu vodíka (H2O2) počas ultrazvukového minerálneho zotavenia z katódy. Ultrazvukový vylúhovanie kyselinou sírovou viedlo k miere zotavenia 94,63% pre kobalt a 98,62% pre lítium.
Ultrazvukové vylúhovanie s organickou kyselinou citrónovou (C6H8O7· H2O) má za následok veľmi vysoké spätné získavanie medi a lítia, získanie 96% medi a takmer 100% lítia z vyhodených Li-ion batérií.

Priemyselný viacsondový ultrazvukový reaktor na získavanie kovov z použitých lítium-iónových batérií. Ultarsonické lúhovanie poskytuje vysoké výťažné výnosy lítia, kobaltu, medi, hliníka a niklu.

MultiSonoReactor až s 5 ultrazvukovými sondami: Vysoko intenzívny ultrazvukový priemyselný vysokošmykový mixér pre inline spracovanie, napr. lúhovanie kovov, separáciu katódy a hliníkovej fólie, ako aj extrakciu minerálov z použitých lítium-iónových batérií.


UIP16000 je výkonný ultrazvukový vysokošmykový mixér s výkonom 16 kW, ktorý sa používa pre náročné aplikácie, ako je vylúhovanie kovov, minerálne disperzie a homogenizácia vysoko viskózne a abrazívne kaly.

UIP16000, 16,000 wattov výkonný ultrazvukový homogenizátor na ťažbu nerastov, lúhovanie kovov a separáciu katód pri recyklácii batérií

Výhody technológie recyklácie ultrazvukových batérií
 

  • vysoká účinnosť
  • Zavedená technika
  • Jednoduchá obsluha
  • Použitie s nízkym obsahom/netoxickým rozpúšťadlom
  • Takmer žiadne emisie výfukových plynov / stopa CO2
  • trezor
  • Šetrné k životnému prostrediu

Jednoduché a bezpečné: Ultrazvukový Scale-up z testov uskutočniteľnosti na priemyselnú recykláciu

Vysokovýkonné ultrazvukové zariadenia na recykláciu Li-ion batérií sú ľahko dostupné pre stolovú, pilotnú a priemyselnú inštaláciu. Vzhľadom k tomu, ultrazvukové katódy separácie a ultrazvukové vylúhovanie minerálov z vyhodených batérií sú už zavedené procesy, proces od prvých skúšok, optimalizácia na vaše špecifické požiadavky na proces a inštalácia plne priemyselné ultrazvukové separácie a / alebo priesaku systém je rýchly a jednoduchý.

Vysokovýkonné ultrazvukom pre recykláciu batérií

UIP4000hdT prietoková bunka pre inline ultrazvukom v priemyselnom meradleHielscher Ultrazvukom dodáva vysokovýkonné ultrazvukom v akejkoľvek veľkosti a kapacite. S UIP16000 (16kW), Hielscher vyrába najvýkonnejší ultrazvukový procesor na celom svete. UIP16000, rovnako ako všetky ostatné priemyselné ultrazvukové systémy možno ľahko klastrov na požadovanú spracovateľnú kapacitu. Všetky Hielscher ultrazvukom sú postavené pre 24 / 7 prevádzku pri plnom zaťažení a v náročnom prostredí.
Hielscher Ultrazvuk’ priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy do 200 μm sa dajú ľahko nepretržite prevádzkovať pri prevádzke 24/7. Pre ešte vyššie amplitúdy sú k dispozícii prispôsobené ultrazvukové sonotródy.

Ultrazvukové sondy a sono-reaktory pre akýkoľvek objem

Sortiment produktov Hielscher Ultrasonics pokrýva celé spektrum ultrazvukových procesorov od kompaktných laboratórnych ultrazvukom cez stolové a pilotné systémy až po plne priemyselné ultrazvukové procesory s kapacitou na spracovanie nákladu za hodinu. Celý sortiment nám umožňuje ponúknuť vám najvhodnejšie ultrazvukové zariadenia pre vašu aplikáciu, kapacitu procesu a výrobné ciele.

Presne ovládateľné amplitúdy pre optimálne výsledky

Hielscher ultrasonicators môžu byť diaľkovo ovládané prostredníctvom ovládania prehliadača. Parametre ultrazvukom je možné monitorovať a presne prispôsobiť požiadavkám procesu.Všetky Hielscher ultrazvukové procesory sú presne ovládateľné, a tým spoľahlivé pracovné kone v R&D a výroby. Amplitúda je jedným z kľúčových parametrov procesu, ktoré ovplyvňujú účinnosť a účinnosť sonochemicky a sonomechanicky vyvolaných reakcií. Všetky Hielscher ultrazvukom’ procesory umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Sonotródy a posilňovacie rohy sú príslušenstvo, ktoré umožňuje modifikovať amplitúdu v ešte širšom rozsahu. Hielscher priemyselné ultrazvukové procesory môžu poskytovať veľmi vysoké amplitúdy a dodať požadovanú ultrazvukovú intenzitu pre náročné aplikácie. Amplitúdy do 200 μm sa dajú ľahko nepretržite prevádzkovať pri prevádzke 24/7.
Presné nastavenia amplitúdy a trvalé monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu prostredníctvom inteligentného softvéru vám poskytujú možnosť oddeliť katódu od hliníkovej fólie, ako aj vylúhovať minerály a kovy z použitých Li-ion batérií za najúčinnejších ultrazvukových podmienok. Optimálna sonikácia pre najefektívnejšiu recykláciu Li-ion batérií!
Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje nepretržitú prevádzku v náročných a náročných prostrediach. Vďaka tomu je ultrazvukové zariadenie spoločnosti Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa požiadavky na proces recyklácie.

Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku

Ako rodinný a rodinný podnik, Hielscher uprednostňuje najvyššie štandardy kvality pre svoje ultrazvukové procesory. Všetky ultrasonicators sú navrhnuté, vyrobené a dôkladne testované v našom sídle v Teltow neďaleko Berlína, Nemecko. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukového zariadenia Hielscher je, aby to pracovný kôň vo vašej výrobe. Nepretržitá prevádzka pri plnom zaťažení a v náročných prostrediach je prirodzenou charakteristikou vysokovýkonných ultrazvukových sond a reaktorov spoločnosti Hielscher.

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Prosím, použite formulár nižšie požiadať o ďalšie informácie o ultrazvukové procesory, aplikácie a ceny. Budeme radi diskutovať o vašom procese s vami a ponúknuť vám Ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,



Fakty stojí za to vedieť

Lítium-iónové batérie

Lítium-iónová batéria, tiež Li-ion batéria, je typ nabíjateľnej batérie. V porovnaní s olovené a niklové batérie používajú lítium-iónové zariadenia ako vodič katódu, anódu a elektrolyt.
Ako všetky batérie, Li-ion batérie ukladať chemickú energiu, ktorá je potom premenená na elektrickú energiu s cieľom poskytnúť statický elektrický náboj pre napájanie.
Lítium-iónové batérie sa bežne používajú pre prenosnú elektroniku, ako sú notebooky, chytré telefóny, rovnako ako elektrické vozidlá. Aplikácia Li-ion batérií evokuje aj rastúci záujem vojenských a leteckých spoločností.

Ultrazvukové high-shear homogenizers sa používajú v laboratóriu, bench-top, pilotné a priemyselné spracovanie.

Hielscher Ultrazvukom vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory pre miešanie aplikácií, disperzie, emulgácie a extrakcie na laboratórne, pilotné a priemyselné meradle.

Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.