Ultrasonikler, Lityum İyon Pil Geri Dönüşümünü Daha Verimli Hale Getiriyor

Lityum, Li-ion piller gibi yüksek performanslı pillerde bulunan kıt ve oldukça değerli bir malzemedir. Lityum, Li-ion pil geri dönüşümünde geri kazanılan en değerli malzemedir, ancak kobalt, manganez, nikel, bakır ve alüminyum gibi diğer mineraller ve metaller de geri kazanım için değerli metallerdir. Yüksek yoğunluklu ultrasonikasyon, kullanılmış pillerden değerli mineralleri ve metalleri çıkarmak, çıkarmak ve çözmek için yüksek kesme ajitasyon ve liç tekniği olarak kullanılır. Sonikasyon yöntemi son derece etkili, enerji verimlidir ve tam ticari geri dönüşüm tesislerinde kurulum için hazırdır.

Genel Bakış: Li-Ion-Pil Geri Dönüşüm Süreci

Kullanılmış Li-ion pillerden değerli metallerin ve malzemelerin geri dönüşüm süreci tipik olarak birkaç adımdan oluşur. İşte genel bir bakış:

1. Toplama ve sıralama: Kullanılmış Li-ion piller, türlerine ve kimyalarına göre toplanır ve sıralanır.
2. Demontaj: İlk olarak, pilin plastik kapağı kırılır ve çıkarılır. Daha sonra, reaktif, patlayıcı maddeleri etkisiz hale getirmek için çıplak pil sıvı nitrojen içine konur. Bu adım, depolanan tüm enerjinin aniden serbest bırakılmasını ve buna bağlı ateşleme ve patlamanın önlenmesini sağlar. Daha sonra katot, anot, elektrolit ve kasa gibi farklı bileşenleri ayırmak için piller demonte edilir.
3. Parçalama: Demonte edilen piller, sonraki işlemler için yüzey alanını artırmak için daha küçük parçalara ayrılır.
4. Elektrot delaminasyonu: Metal ekstraksiyon işleminden önce, izole edilen elektrotlar, yani katot ve anot daha fazla demonte edilmelidir. Katot malzemesi genellikle alüminyum folyoya bir bağlayıcı, yaygın olarak poliviniliden florür (PVDF) veya politetrafloroetilen (PTFE) ile yapıştırıldığından, katot ve alüminyum folyoyu birbirinden çıkarmak zor bir iştir.
5. Kimyasal arıtma: Parçalanmış pil bileşenleri, farklı malzemeleri çözmek ve ayırmak için çeşitli kimyasal işlemlere tabi tutulur. Bu, lityum, kobalt, nikel ve bakır gibi değerli metalleri çıkarmak için asit veya diğer çözücülerle süzmeyi içerebilir.
6. Geri kazanım ve saflaştırma: Çözünmüş metaller daha sonra çökeltme, çözücü ekstraksiyonu veya elektrokimyasal yöntemler gibi işlemlerle çözeltiden geri kazanılır. Bu adımlar, değerli metallerin saflaştırılmasına ve konsantre edilmesine yardımcı olur.

Sonication ile Geliştirilmiş Değerli Metal Kurtarma

Güç ultrasonu, reaksiyonları yoğunlaştırarak değerli metallerin ve malzemelerin elektrot delaminasyonu ve liç adımlarını geliştirebilir ve böylece geri kazanım sürecini önemli ölçüde daha verimli hale getirebilir. Ultrasonikasyon, sıvı bir ortamda mekanik titreşimler ve akustik kavitasyon oluşturmak için yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları kullanan bir tekniktir. Ultrasonication'ın güçlü kuvvetleri, kullanılmış Li-ion pillerden değerli metallerin geri dönüşüm sürecini çeşitli şekillerde geliştirmek için kullanılır:
 

1. Parçalanma: Ultrasonikasyon, parçalanmış pil malzemelerini parçalar, böylece daha küçük parçacıklar oluşturulur. Daha küçük parçacıklar, kimyasal liçi daha etkili hale getiren ve değerli metallerin serbest kalmasına yardımcı olan daha yüksek bir yüzey alanı sunar.
2. Geliştirilmiş liç: Liç işlemleri sırasında ultrasonikasyon uygulaması, katı malzeme ile liç çözeltisi arasındaki teması artırabilir ve metal ekstraksiyonunun verimliliğini artırabilir. Ultrasonik liç, metal ekstraksiyonunu teşvik eder ve kobalt, manganez, nikel, bakır ve alüminyum gibi metallerin ve minerallerin geri kazanılma verimini artırır.
3. Geliştirilmiş elektrot delaminasyonu: Pil geri dönüşümü sırasında elektrot delaminasyonunun amacı, elektrotlar, elektrolitler ve ayırıcılar gibi farklı bileşenleri ayırmaktır, böylece bunlar ayrı ayrı işlenebilir veya geri dönüştürülebilir. Ultrasonikasyon, kaplamaların elektrottan ayrılmasına ve çıkarılmasına yardımcı olur. Sonomekanik kuvvetler, elektrotların katmanlarının verimli bir şekilde ayrılmasını sağlar.
4. Hızlandırılmış reaksiyonlar: Ultrasonication, metal geri kazanımı ve saflaştırma adımları sırasında kimyasal reaksiyonları hızlandırabilen daha hızlı ve daha kapsamlı karıştırmayı teşvik eder.
5. Azaltılmış enerji tüketimi: Ultrasonikasyon, kullanılmış pillerden metal kurtarma için gereken zaman ve enerjiyi azaltarak süreç verimliliğini artırabilir.

 
Ultrasonication, geri dönüşüm sürecinde yer alan çeşitli adımların etkinliğini ve verimliliğini artırarak değerli metallerin ve kullanılmış Li-ion pillerden malzemelerin geri dönüşüm sürecini iyileştirmede faydalı bir rol oynayabilir.
Ultrasonik metal liçi ve elektrot delaminasyonunun işlem adımları, Li-ion pil geri dönüşümü konusunda uzmanlaşmış şirketlerin süreçlerini en yüksek verimlilikte geliştirmesi ve değiştirmesi nedeniyle değişebilen bireysel geri dönüşüm işlemlerine uyarlanabilir.

Katot Ayırma için Ultrasonik Kavitasyon

Ultrasonication, akustik kavitasyonun etkileri ile katot malzemelerini alüminyum folyodan ayırır. Akustik veya ultrasonik kavitasyon, yerel olarak meydana gelen yüksek basınçlar, yüksek sıcaklıklar ve bunların müteakip düşüşleri ile belirlenir ve bu da ilgili basınç ve sıcaklık farklarının yanı sıra yoğun mikro türbülanslar ve yüksek kesmeli mikro jetler ile sonuçlanır. Bu kavitasyon kuvvetleri yüzey sınırlarını etkiler, kütle transferini teşvik eder ve erozyona neden olur. Kimyasal, fiziksel, termal ve mekanik nitelikte bu kadar yoğun kuvvetler üreten ultrasonik kavitasyon, katodu kollektöre / alüminyum folyoya sabitlemek için lityum-iyon pillerde kullanılan organik bağlayıcı yapıyı kırmak için gerekli çalkalama ve kütle transferini oluşturur.
Tek başına karıştırma gibi mekanik ajitasyon, katot malzemesini alüminyum folyodan etkili bir şekilde ayırmak için yetersiz olsa da, yüksek yoğunluklu ultrasonikasyon, katot malzemesini kollektörlerden tamamen çıkarmak için gerekli sonokimyasal ve sonomekanik enerjiyi sağlar. Mekanik karıştırmanın aksine, ultrasonik kavitasyon yoğun türbülanslar, yerel olarak yüksek sıcaklıklar ve basınçların yanı sıra bağlayıcıyı parçalayan ajitasyon, akış ve sıvı jetleri üretir, örneğin katodu Al folyoya bağlayan PVDF veya PTFE ve hem katot hem de Al folyonun yüzeyini aşındırır. Böylece, her iki malzeme arasındaki bağlayıcı uygun şekilde yok edilir ve katot ve alüminyum folyo etkili bir şekilde ayrılır.
Örneğin, ultrasonik ayırma, 70 ° C'de (240 W ultrasonik güç ve 90 dakika ultrasonik işlem süresi) çözücü olarak N-metil-2-pirolidon (NMP) kullanılarak% 99'luk katot gideriminin yüksek verimliliği ile sonuçlanır. Ultrasonik katot ayırma malzemeyi eşit olarak dağıttığından ve daha büyük topakları önlediğinden, sonraki metal liç işlemi kolaylaştırılır.
Aktif malzemeleri ve akım toplayıcı folyolarını geri kazanmak için ultrasonik elektrot delaminasyonu hakkında daha fazla bilgi edinin!

Minerallerin Ultrasonik Liçi

Yukarıda açıklanan ultrasonik kavitasyonel etkiler, metallerin kullanılmış pillerden de sızmasını teşvik eder. Yüksek yoğunluklu ultrasonikasyon sadece pil geri dönüşümünde mineral geri kazanmak için kullanılmaz, aynı zamanda hidrometalurjide ve değerli cevherlerin (örneğin madencilik atıkları) liç işlemlerinde de kullanılır. Yüksek lokalize sıcaklıklar, basınçlar ve kesme kuvvetleri, metal liçini yoğunlaştırır ve liç verimliliğini önemli ölçüde artırır. Kavitasyonel sıcak noktalarda 1000 K'ye kadar lokalize çok aşırı sıcaklıklar meydana gelirken, genel liç koşulları sadece yaklaşık 50-60 ° C'lik hafif bir sıcaklık gerektirir. Bu, ultrasonik metal geri kazanımını enerji verimli ve ekonomik hale getirir.
Kullanılmış Li-ion pillerden minerallerin ultrasonik olarak sızması, yüksek geri kazanım oranları ve verimlilik ile karakterizedir. Örneğin, sülfürik asit (H2SO4), katottan ultrasonik mineral geri kazanımı sırasında hidrojen peroksit (H2O2) varlığında liç maddesi olarak başarıyla kullanılmıştır. Sülfürik asit ile ultrasonik liç, kobalt için sırasıyla% 94.63 ve lityum için% 98.62 geri kazanım oranları ile sonuçlandı.
Organik sitrik asit ile ultrasonik liç (C6H8O7 · H2O), kullanılmış Li-ion pillerden � bakır ve yaklaşık 0 lityum elde ederek çok yüksek bakır ve lityum geri kazanımı ile sonuçlanır.

Basit ve Güvenli: Fizibilite Testlerinden Endüstriyel Geri Dönüşüme Ultrasonik Ölçek Büyütme

Li-ion pil geri dönüşümü için yüksek performanslı ultrasonik ekipman, tezgah üstü, pilot ve endüstriyel kurulum için hazırdır. Ultrasonik katot ayırma ve kullanılmış pillerden minerallerin ultrasonik olarak boşaltılması zaten kurulmuş süreçler olduğundan, ilk denemelerden, özel proses gereksinimlerinize optimizasyondan ve tamamen endüstriyel bir ultrasonik ayırma ve / veya liç sisteminin kurulumundan itibaren süreç hızlı ve basittir.
Sürdürülebilir pil geri dönüşümü ve kentsel madencilik için ultrasonik liçin avantajları hakkında daha fazla bilgi edinin!

Pil Geri Dönüşümü için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics, her boyutta ve kapasitede yüksek performanslı ultrasonicators tedarik eder. UIP16000 (16kW) ile Hielscher, dünya çapında en güçlü ultrasonik işlemciyi üretmektedir. UIP16000 ve diğer tüm endüstriyel ultrasonik sistemler, gerekli işleme kapasitesine kolayca kümelenebilir. Tüm Hielscher ultrasonicators tam yük altında ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma için üretilmiştir.
Hielscher Ultrasonics’ Endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikler sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur.

Her hacim için ultrasonik problar ve sono reaktörleri

Hielscher Ultrasonik ürün yelpazesi, kompakt laboratuvar ultrasonicators'tan tezgah üstü ve pilot sistemlere kadar tam endüstriyel ultrasonik işlemcilere kadar ultrasonik işlemcilerin tam spektrumunu kapsar. Tam ürün yelpazesi, uygulamanız, proses kapasiteniz ve üretim hedefleriniz için size en uygun ultrasonik ekipmanı sunmamızı sağlar.

Optimum sonuçlar için hassas bir şekilde kontrol edilebilir genlikler

Tüm Hielscher ultrasonik işlemciler hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve bu nedenle R'de güvenilir iş atları&D ve üretim. Genlik, sonokimyasal ve sonomekanik olarak indüklenen reaksiyonların verimliliğini ve etkinliğini etkileyen önemli proses parametrelerinden biridir. Tüm Hielscher Ultrasonik’ İşlemciler, genliğin hassas bir şekilde ayarlanmasına izin verir. Sonotrodlar ve yükseltici kornalar, genliği daha da geniş bir aralıkta değiştirmeye izin veren aksesuarlardır. Hielscher'ın endüstriyel ultrasonik işlemcileri çok yüksek genlikler sağlayabilir ve zorlu uygulamalar için gerekli ultrasonik yoğunluğu sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir.
Hassas genlik ayarları ve ultrasonik işlem parametrelerinin akıllı yazılım aracılığıyla sürekli olarak izlenmesi, katodu alüminyum folyodan ayırmanın yanı sıra en etkili ultrasonik koşullar altında kullanılmış Li-ion pillerden mineralleri ve metalleri süzme imkanı verir. En verimli Li-ion pil geri dönüşümü için en uygun sonikasyon!
Hielscher ultrssonicators sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir. Bu, Hielscher sonicators'ın geri dönüşüm süreci gereksinimlerinizi karşılayan güvenilir bir çalışma aracı olmasını sağlar.

En Yüksek Kalite – Almanya'da tasarlandı ve üretildi

Bir aile şirketi ve aile işletmesi olan Hielscher, ultrasonik işlemcileri için en yüksek kalite standartlarına öncelik vermektedir. Tüm ultrasonicators, Berlin, Almanya yakınlarındaki Teltow'daki merkezimizde tasarlanmış, üretilmiş ve kapsamlı bir şekilde test edilmiştir. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı ve güvenilirliği, üretiminizde bir iş atı haline getirir. Tam yük altında ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma, Hielscher'ın yüksek performanslı ultrasonik problarının ve reaktörlerinin doğal bir özelliğidir.

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:

Bilmeye Değer Gerçekler

Lityum İyon Piller Nedir?

Lityum iyon pil, ayrıca Li-ion pil, bir tür şarj edilebilir pildir. Kurşun ve nikel bazlı pillerle karşılaştırıldığında, lityum iyon cihazlar iletken olarak bir katot, bir anot ve elektrolit kullanır.
Tüm piller gibi, Li-ion piller de kimyasal enerji depolar ve bu enerji daha sonra güç için statik bir elektrik yükü sağlamak üzere elektrik enerjisine dönüştürülür.
Lityum iyon piller, dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar ve elektrikli araçlar gibi taşınabilir elektronik cihazlar için yaygın olarak kullanılır. Li-ion pillerin uygulanması, askeri ve havacılık şirketlerinden de artan ilgi uyandırıyor.