Ultrasonikët e bëjnë riciklimin e baterive litium-jon më efikas

Litiumi është një material i pakët dhe shumë i vlefshëm i pranishëm në bateritë me performancë të lartë, siç janë bateritë Li-ion. Litiumi është materiali më i vlefshëm që rikuperohet në riciklimin e baterive Li-jon, por gjithashtu minerale dhe metale të tjera si kobalti, mangani, nikeli, bakri dhe alumini janë metale të vlefshme për rikuperim. Ultratingulli me intensitet të lartë përdoret si teknikë trazimi dhe kullimi me prerje të lartë për të nxjerrë, hequr dhe shpërndarë mineralet dhe metalet e vlefshme nga bateritë e harxhuara. Metoda e sonikimit është shumë efikase, me efikasitet energjetik dhe është lehtësisht e disponueshme për instalim në objektet e riciklimit të plotë komerciale.

Përmbledhje: Procesi i riciklimit të baterive Li-Ion

Procesi i riciklimit të metaleve dhe materialeve të çmuara nga bateritë e shpenzuara Li-jon zakonisht përfshin disa hapa. Këtu është një pasqyrë e përgjithshme:

1. Mbledhja dhe renditja: Bateritë e harxhuara litium-jon mblidhen dhe renditen në bazë të llojeve dhe kimikateve të tyre.
2. Çmontimi: Fillimisht, mbulesa plastike e baterisë thyhet dhe hiqet. Më pas, bateria e zhveshur futet në azot të lëngshëm për të neutralizuar substancat reaktive, shpërthyese. Ky hap siguron që të parandalohet një çlirim i papritur i të gjithë energjisë së ruajtur dhe ndezja dhe shpërthimi i mëvonshëm i lidhur me të. Më pas, bateritë çmontohen për të ndarë përbërësit e ndryshëm, si katodën, anodin, elektrolitin dhe shtresën e jashtme.
3. Thyerja: Bateritë e çmontuara copëtohen në copa më të vogla për të rritur sipërfaqen për proceset pasuese.
4. Shpërndarja e elektrodës: Përpara trajtimit me metalekstrakt, elektrodat e izoluara, pra katoda dhe anoda, duhet të çmontohen më tej. Meqenëse materiali i katodës përgjithësisht ngjitet në fletë alumini nga një lidhës, zakonisht fluorid poliviniliden (PVDF) ose politetrafluoroetilen (PTFE), është një detyrë e vështirë për të hequr katodën dhe fletën e aluminit nga njëra-tjetra.
5. Trajtimi kimik: Komponentët e baterive të copëtuara i nënshtrohen trajtimeve të ndryshme kimike për të shpërndarë dhe ndarë materialet e ndryshme. Kjo mund të përfshijë kullimin me acid ose tretës të tjerë për të nxjerrë metale të vlefshme si litium, kobalt, nikeli dhe bakri.
6. Rimëkëmbja dhe pastrimi: Metalet e tretura më pas rikuperohen nga tretësira përmes proceseve të tilla si precipitimi, nxjerrja me tretës ose metodat elektrokimike. Këto hapa ndihmojnë në pastrimin dhe përqendrimin e metaleve të çmuara.

Rikuperimi i metaleve të çmuara i përmirësuar nga sonication

Ultratingulli i fuqisë mund të përmirësojë hapat e delaminimit të elektrodës dhe shpëlarjes së metaleve dhe materialeve të çmuara duke intensifikuar reagimet duke e bërë kështu procesin e rikuperimit dukshëm më efikas. Ultratingulli, është një teknikë që përdor valë ultratinguj me intensitet të lartë për të krijuar dridhje mekanike dhe kavitacion akustik në një mjedis të lëngshëm. Forcat e forta të ultrazërit përdoren për të përmirësuar procesin e riciklimit të metaleve të çmuara nga bateritë e shpenzuara Li-jon në disa mënyra:
 

1. Shpërbërja: Ultratingulli zbërthen materialet e copëtuara të baterisë në mënyrë që të krijohen grimca më të vogla. Grimcat më të vogla ofrojnë një sipërfaqe më të lartë e cila e bën kullimin kimik në mënyrë më efektive, duke ndihmuar në çlirimin e metaleve të vlefshme.
2. Shpëlarja e përmirësuar: Aplikimi i ultrazërit gjatë proceseve të shpëlarjes mund të përmirësojë kontaktin midis materialit të ngurtë dhe tretësirës së kullimit, duke rritur efikasitetin e nxjerrjes së metaleve. Shpëlarja me ultratinguj nxit nxjerrjen e metaleve dhe rrit rendimentin e rikuperimit të metaleve dhe mineraleve si kobalti, mangani, nikeli, bakri dhe alumini.
3. Shpërndarja e përmirësuar e elektrodës: Qëllimi i delaminimit të elektrodës gjatë riciklimit të baterive është të ndajë komponentët e ndryshëm, si elektrodat, elektrolitet dhe ndarësit, në mënyrë që ato të mund të përpunohen më tej ose të riciklohen individualisht. Ultratingulli ndihmon në shkëputjen dhe heqjen e veshjeve nga elektroda. Forcat sonomekanike nxisin ndarjen efikase të shtresave të elektrodave.
4. Reagimet e përshpejtuara: Ultratingulli promovon përzierjen më të shpejtë dhe më të plotë, e cila mund të përshpejtojë reaksionet kimike gjatë hapave të rikuperimit dhe pastrimit të metaleve.
5. Konsumi i reduktuar i energjisë: Ultratingulli mund të rrisë efikasitetin e procesit, duke reduktuar kohën dhe energjinë e nevojshme për rikuperimin e metaleve nga bateritë e harxhuara.

 
Ultratingulli mund të luajë një rol të dobishëm në përmirësimin e procesit të riciklimit të metaleve dhe materialeve të çmuara nga bateritë e shpenzuara Li-jon duke rritur efektivitetin dhe efikasitetin e hapave të ndryshëm të përfshirë në procesin e riciklimit.
Hapat e procesit të kullimit të metaleve me ultratinguj dhe delaminimit të elektrodës mund të përshtaten me proceset individuale të riciklimit, të cilat mund të ndryshojnë pasi kompanitë e specializuara në riciklimin e baterive Li-jon zhvillojnë dhe modifikojnë proceset e tyre në efikasitetin më të lartë.

Kavitacion tejzanor për ndarjen e katodës

Ultratingulli ndan materialet katodë nga fleta e aluminit nga efektet e kavitacionit akustik. Kavitacioni akustik ose tejzanor përcaktohet nga presionet e larta, temperaturat e larta dhe rënia e tyre pasuese që rezultojnë në presione dhe diferenca të temperaturës përkatëse, si dhe mikroturbulenca të forta dhe mikro-jeta me prerje të lartë. Këto forca kavitacionale ndikojnë në kufijtë e sipërfaqes, nxisin transferimin e masës dhe shkaktojnë erozion. Duke gjeneruar forca të tilla intensive të natyrës kimike, fizike, termike dhe mekanike, kavitacioni tejzanor krijon agjitacionin e kërkuar dhe transferimin e masës për të thyer strukturën e lidhësit organik të përdorur në bateritë litium-jon për të fiksuar katodën në kolektor / fletë alumini.
Përderisa trazimi mekanik, si vetëm trazimi, është i pamjaftueshëm për të shkëputur në mënyrë efektive materialin e katodës nga folia e aluminit, ultratingulli me intensitet të lartë siguron energjinë e nevojshme sonokimike dhe sonomekanike për të hequr plotësisht materialin e katodës nga kolektorët. Ndryshe nga trazimi mekanik, kavitacioni tejzanor gjeneron turbulenca intensive, temperatura dhe presione të larta në nivel lokal, si dhe agjitacion, rrjedhje dhe avionë të lëngshëm, të cilët thyejnë lidhësin, p.sh. PVDF ose PTFE, të cilat lidhin katodën me folenë Al, dhe gërryen sipërfaqja e të dyjave, katodë dhe folie Al. Kështu, lidhësi midis të dy materialeve shkatërrohet siç duhet dhe katoda dhe fleta e aluminit ndahen në mënyrë efektive.
Për shembull, ndarja tejzanor rezulton në efikasitet të lartë të heqjes së katodës prej 99% duke përdorur N-metil-2-pirrolidon (NMP) si tretës në 70°C (fuqi tejzanor 240 W dhe kohë përpunimi tejzanor 90 minuta). Meqenëse ndarja e katodës tejzanor e shpërndan materialin në mënyrë të barabartë dhe parandalon aglomerate më të mëdha, procesi i mëpasshëm i kullimit të metaleve lehtësohet.
Lexoni më shumë rreth shtrembërimit të elektrodës tejzanor për të rikuperuar materialet aktive dhe fletët aktuale të kolektorit!

Shpëlarja me ultratinguj e mineraleve

Efektet kavitacionale tejzanor të përshkruara më sipër nxisin gjithashtu kullimin e metaleve nga bateritë e harxhuara. Ultrasonikimi me intensitet të lartë nuk përdoret vetëm për të rikuperuar mineralin në riciklimin e baterive, por gjithashtu përdoret shpesh në hidrometalurgji dhe shpëlarjen e xeheve të çmuara (p.sh. mbetjet e minierave). Temperaturat e larta të lokalizuara, presionet dhe forcat e prerjes intensifikojnë kullimin e metaleve dhe rrisin ndjeshëm efikasitetin e shpëlarjes. Ndërsa në pikat e nxehta kavitacionale ndodhin temperatura të lokalizuara shumë ekstreme deri në 1000 K, kushtet e përgjithshme të shpëlarjes kërkojnë vetëm temperaturë të butë prej përafërsisht. 50-60°C. Kjo e bën energjinë e rikuperimit të metaleve tejzanor dhe ekonomik.
Shpëlarja tejzanor e mineraleve nga bateritë e harxhuara li-jon karakterizohet nga ritme të larta rikuperimi dhe efikasitet. Për shembull, acidi sulfurik (H2SO4) u përdor me sukses si agjent kullues në prani të peroksidit të hidrogjenit (H2O2) gjatë rikuperimit të mineraleve tejzanor nga katoda. Shpëlarja tejzanor me acid sulfurik rezultoi në norma rikuperimi prej 94,63% për kobaltin dhe 98,62% për litiumin, respektivisht.
Shpëlarja tejzanor me acid citrik organik (C6H8O7·H2O) rezulton në rikuperim shumë të lartë të bakrit dhe litiumit, duke marrë 96% bakër dhe gati 100% litium nga bateritë e harxhuara Li-jon.

E thjeshtë dhe e sigurt: Shkallëzimi tejzanor nga testet e fizibilitetit në riciklimin industrial

Pajisjet tejzanor me performancë të lartë për riciklimin e baterive Li-jon janë lehtësisht të disponueshme për instalime në tavolinë, pilot dhe industriale. Meqenëse ndarja e katodës tejzanor dhe kullimi me ultratinguj i mineraleve nga bateritë e shpenzuara janë procese tashmë të vendosura, procesi që nga provat e para, optimizimi deri në kërkesat tuaja specifike të procesit dhe instalimi i një sistemi të ndarjes dhe/ose shpëlarjes tejzanor plotësisht industrial është i shpejtë dhe i thjeshtë.

Ultrasonikë me performancë të lartë për riciklimin e baterive

Hielscher Ultrasonics furnizon ultrasonikë me performancë të lartë në çdo madhësi dhe kapacitet. Me UIP16000 (16kW), Hielscher prodhon procesorin më të fuqishëm tejzanor në mbarë botën. UIP16000 si dhe të gjitha sistemet e tjera industriale ultrasonike mund të grumbullohen lehtësisht në kapacitetin e kërkuar përpunues. Të gjithë ultrasonikët Hielscher janë ndërtuar për funksionim 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe në mjedise kërkuese.
Hielscher Ultrasonics’ Përpunuesit industrialë tejzanor mund të japin amplituda shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotrode tejzanor të personalizuara.

Sonda tejzanor dhe sono-reaktorë për çdo vëllim

Gama e produkteve Hielscher Ultrasonics mbulon spektrin e plotë të përpunuesve tejzanor nga ultrasonikët kompakt laboratorik mbi tavolinën e sipërme dhe sistemet pilot deri tek procesorët ultrasonikë plotësisht industrialë me kapacitet për të përpunuar ngarkesa kamionësh në orë. Gama e plotë e produkteve na lejon t'ju ofrojmë pajisjet më të përshtatshme tejzanor për aplikimin tuaj, kapacitetin e procesit dhe objektivat e prodhimit.

Amplituda saktësisht të kontrollueshme për rezultate optimale

Të gjithë procesorët tejzanor Hielscher janë saktësisht të kontrollueshëm dhe në këtë mënyrë kuajt e punës të besueshëm në R&D dhe prodhimi. Amplituda është një nga parametrat thelbësorë të procesit që ndikon në efikasitetin dhe efektivitetin e reaksioneve të induktuara në mënyrë sonokimike dhe sonomekanike. Të gjitha ultrasonikët Hielscher’ procesorët lejojnë vendosjen e saktë të amplitudës. Sonotrodes dhe brirët përforcues janë aksesorë që lejojnë modifikimin e amplitudës në një gamë edhe më të gjerë. Procesorët tejzanor industrial të Hielscher mund të japin amplituda shumë të larta dhe të japin intensitetin e kërkuar tejzanor për aplikime kërkuese. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7.
Cilësimet e sakta të amplitudës dhe monitorimi i përhershëm i parametrave të procesit tejzanor nëpërmjet softuerit inteligjent ju japin mundësinë të ndani katodën nga folia e aluminit, si dhe të kulloni mineralet dhe metalet nga bateritë e harxhuara Li-ion në kushtet më efektive tejzanor. Zërimi optimal për riciklimin më efikas të baterive Li-jon!
Fortësia e pajisjeve ultrasonike të Hielscher lejon funksionimin 24/7 në punë të rënda dhe në mjedise kërkuese. Kjo i bën pajisjet tejzanor të Hielscher një mjet pune të besueshëm që përmbush kërkesat tuaja të procesit të riciklimit.

Cilësia më e lartë – Projektuar dhe prodhuar ne Gjermani

Si një biznes familjar dhe i drejtuar nga familja, Hielscher u jep përparësi standardeve më të larta të cilësisë për përpunuesit e tij tejzanor. Të gjithë ultrasonikët janë projektuar, prodhuar dhe testuar tërësisht në selinë tonë në Teltow afër Berlinit, Gjermani. Qëndrueshmëria dhe besueshmëria e pajisjeve ultrasonike të Hielscher e bëjnë atë një kalë pune në prodhimin tuaj. Funksionimi 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe në mjedise kërkuese është një karakteristikë natyrore e sondave dhe reaktorëve tejzanor me performancë të lartë të Hielscher.

Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë: