Ultrasonik lityum-ion batareyani qayta ishlashni yanada samarali qiladi

Lityum - Li-ion batareyalari kabi yuqori samarali batareyalarda mavjud bo'lgan kam va juda qimmatli material. Lityum Li-ion batareyalarini qayta ishlashda qayta tiklanadigan eng qimmatli materialdir, lekin kobalt, marganets, nikel, mis va alyuminiy kabi boshqa minerallar va metallar qayta tiklash uchun qimmatbaho metallardir. Yuqori intensivlikdagi ultratovush ishlatish, sarflangan batareyalardan qimmatbaho minerallar va metallarni ajratib olish, olib tashlash va eritish uchun yuqori kesish va yuvish usuli sifatida ishlatiladi. Sonikatsiya usuli yuqori samarali, energiya tejamkor va to'liq tijorat qayta ishlash korxonalariga o'rnatish uchun tayyor.

Umumiy ko'rinish: Li-ion-batareyani qayta ishlash jarayoni

Qimmatbaho metallar va ishlatilgan Li-ion batareyalardan olingan materiallarni qayta ishlash jarayoni odatda bir necha bosqichlarni o'z ichiga oladi. Bu yerda umumiy ko‘rinish:

1. To'plash va saralash: Ishlatilgan Li-ion batareyalar turlari va kimyoviy tarkibiga qarab yig'iladi va saralanadi.
2. demontaj qilish: Birinchidan, batareyaning plastik qopqog'i sindiriladi va chiqariladi. Shundan so'ng, yalang'och batareya reaktiv, portlovchi moddalarni zararsizlantirish uchun suyuq azotga solinadi. Ushbu qadam barcha saqlangan energiyaning to'satdan chiqishi va undan keyingi yonish va portlashning oldini olishga ishonch hosil qiladi. Keyinchalik, batareyalar katod, anod, elektrolit va korpus kabi turli komponentlarni ajratish uchun qismlarga ajratiladi.
3. Parchalash: Demontaj qilingan batareyalar keyingi jarayonlar uchun sirt maydonini oshirish uchun kichikroq bo'laklarga bo'linadi.
4. Elektrodlarni ajratish: Metall ekstraksiya bilan ishlov berishdan oldin izolyatsiya qilingan elektrodlarni, ya'ni katod va anodni keyinchalik qismlarga ajratish kerak. Katod materiali odatda alyuminiy folga bog'lovchi, odatda poliviniliden ftorid (PVDF) yoki politetrafloroetilen (PTFE) bilan yopishtirilganligi sababli, katod va alyuminiy folga bir-biridan olib tashlash qiyin ishdir.
5. Kimyoviy davolash: Parchalangan batareya komponentlari turli materiallarni eritish va ajratish uchun turli xil kimyoviy ishlov berishdan o'tadi. Bu litiy, kobalt, nikel va mis kabi qimmatbaho metallarni olish uchun kislota yoki boshqa erituvchilar bilan yuvishni o'z ichiga olishi mumkin.
6. Qayta tiklash va tozalash: Keyin erigan metallar eritmadan cho'ktirish, erituvchi ekstraktsiya yoki elektrokimyoviy usullar kabi jarayonlar orqali olinadi. Ushbu qadamlar qimmatbaho metallarni tozalash va konsentratsiyalashga yordam beradi.

Qimmatbaho metallarni qayta tiklash sonication tomonidan yaxshilangan

Quvvatli ultratovush reaktsiyalarni kuchaytirib, elektrodlarni delaminatsiyalash va qimmatbaho metallar va materiallarni yuvish bosqichlarini kuchaytirishi mumkin, bu esa tiklanish jarayonini sezilarli darajada samaraliroq qiladi. Ultrasonikatsiya - bu suyuq muhitda mexanik tebranishlar va akustik kavitatsiyani yaratish uchun yuqori intensivlikdagi ultratovush to'lqinlaridan foydalanadigan usul. Ultrasonikatsiyaning kuchli kuchlari sarflangan lityum-ion batareyalardan qimmatbaho metallarni qayta ishlash jarayonini bir necha usullar bilan yaxshilash uchun ishlatiladi:
 

1. Parchalanish: Ultrasonikatsiya maydalangan batareya materiallarini buzadi, shunda kichikroq zarrachalar hosil bo'ladi. Kichikroq zarrachalar yuqori sirt maydonini taklif qiladi, bu esa kimyoviy yuvishni samaraliroq qiladi va qimmatbaho metallarning ajralib chiqishiga yordam beradi.
2. Yaxshilangan yuvish: Yuvish jarayonlarida ultratovushni qo'llash qattiq material va eritma eritmasi o'rtasidagi aloqani kuchaytirishi, metallni olish samaradorligini oshirishi mumkin. Ultrasonik yuvish metall qazib olishni rag'batlantiradi va kobalt, marganets, nikel, mis va alyuminiy kabi metallar va minerallarning qayta ishlangan hosildorligini oshiradi.
3. Yaxshilangan elektrod delaminatsiyasi: Batareyani qayta ishlash jarayonida elektrod delaminatsiyasining maqsadi elektrodlar, elektrolitlar va separatorlar kabi turli komponentlarni ajratishdir, shuning uchun ularni alohida qayta ishlash yoki qayta ishlash mumkin. Ultrasonikatsiya elektroddan qoplamalarni ajratish va olib tashlashga yordam beradi. Sonomexanik kuchlar elektrodlarning qatlamlarini samarali ajratishga yordam beradi.
4. Tezlashtirilgan reaktsiyalar: Ultrasonikatsiya tezroq va chuqurroq aralashtirishga yordam beradi, bu metallni qayta tiklash va tozalash bosqichlarida kimyoviy reaktsiyalarni tezlashtirishi mumkin.
5. Energiya sarfini kamaytirish: Ultrasonikatsiya jarayon samaradorligini oshirishi mumkin, sarflangan batareyalardan metallni qayta tiklash uchun zarur bo'lgan vaqt va energiyani kamaytiradi.

 
Ultrasonikatsiya qayta ishlash jarayonida ishtirok etadigan turli bosqichlarning samaradorligi va samaradorligini oshirish orqali sarflangan Li-ion batareyalaridan qimmatbaho metallar va materiallarni qayta ishlash jarayonini yaxshilashda foydali rol o'ynashi mumkin.
Ultrasonik metallni yuvish va elektrodlarni delaminatsiyalash jarayonining bosqichlari individual qayta ishlash jarayonlariga moslashtirilishi mumkin, bu Li-ion batareyalarini qayta ishlashga ixtisoslashgan kompaniyalar o'z jarayonlarini eng yuqori samaradorlikka erishish uchun ishlab chiqishlari va o'zgartirishlari bilan farq qilishi mumkin.

Katodni ajratish uchun ultratovushli kavitatsiya

Ultrasonikatsiya akustik kavitatsiya ta'sirida katod materiallarini alyuminiy folgadan ajratadi. Akustik yoki ultratovushli kavitatsiya mahalliy darajada yuzaga keladigan yuqori bosimlar, yuqori haroratlar va ularning keyingi pasayishlari bilan belgilanadi, natijada tegishli bosim va harorat farqlari, shuningdek, kuchli mikro-turbulentsiyalar va yuqori kesish mikro-jetlar. Ushbu kavitatsion kuchlar sirt chegaralariga ta'sir qiladi, massa o'tkazilishiga yordam beradi va eroziyaga olib keladi. Kimyoviy, fizik, termal va mexanik tabiatning bunday kuchli kuchlarini keltirib chiqaradigan ultratovushli kavitatsiya katodni kollektorga / alyuminiy folga mahkamlash uchun litiy-ionli batareyalarda ishlatiladigan organik biriktiruvchi tuzilmani buzish uchun zarur bo'lgan qo'zg'alish va massa uzatishni yaratadi.
Katod materialini alyuminiy folgadan samarali ajratish uchun faqat aralashtirish kabi mexanik aralashtirish etarli bo'lmasa-da, yuqori intensiv ultratovush katod materialini kollektorlardan butunlay olib tashlash uchun kerakli sonokimyoviy va sonomexanik energiyani ta'minlaydi. Mexanik aralashtirishdan farqli o'laroq, ultratovushli kavitatsiya kuchli turbulentliklarni, mahalliy yuqori harorat va bosimlarni, shuningdek, qo'zg'alish, oqim va suyuqlik oqimlarini hosil qiladi, ular biriktiruvchini, masalan, PVDF yoki PTFE, katodni Al folga bilan bog'laydi va eroziya qiladi. ikkalasining yuzasi, katod va Al folga. Shunday qilib, ikkala material orasidagi bog'lovchi mos ravishda yo'q qilinadi va katod va alyuminiy folga samarali tarzda ajratiladi.
Masalan, ultratovushli ajratish 70 ° C da (240 Vt ultratovush quvvati va 90 minut ultratovushli ishlov berish vaqti) hal qiluvchi sifatida N-metil-2-pirolidon (NMP) yordamida katodni 99% ga olib tashlashning yuqori samaradorligiga olib keladi. Ultrasonik katodni ajratish materialni teng ravishda tarqatib yuborganligi va kattaroq aglomeratlarning oldini olganligi sababli, keyingi metallni yuvish jarayoni osonlashadi.
Faol materiallar va oqim kollektor plyonkalarini tiklash uchun ultratovushli elektrodlarni delaminatsiyalash haqida ko'proq o'qing!

Minerallarni ultratovush bilan yuvish

Yuqorida tavsiflangan ultratovushli kavitatsion effektlar ham ishlatilgan batareyalardan metallarni yuvishga yordam beradi. Yuqori intensivlikdagi ultratovushlash nafaqat akkumulyatorni qayta ishlashda mineralni qayta tiklash uchun, balki ko'pincha gidrometallurgiya va qimmatbaho rudalarni (masalan, tog'-kon qoldiqlari) yuvishda ham qo'llaniladi. Yuqori mahalliylashtirilgan haroratlar, bosimlar va kesish kuchlari metallni yuvishni kuchaytiradi va yuvish samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Kavitatsion issiq nuqtalarda 1000 K gacha bo'lgan mahalliylashtirilgan juda ekstremal haroratlar yuzaga kelgan bo'lsa-da, umumiy yuvish sharoitlari faqat taxminan yumshoq haroratni talab qiladi. 50-60 ° S. Bu ultratovushli metallni qayta tiklashni energiyani samarali va tejamkor qiladi.
Ishlatilgan Li-ion batareyalaridan minerallarni ultratovush bilan yuvish yuqori tiklanish tezligi va samaradorligi bilan ajralib turadi. Masalan, sulfat kislota (H2SO4) vodorod peroksid (H2O2) ishtirokida katoddan ultratovush yordamida mineralni olishda yuvish vositasi sifatida muvaffaqiyatli ishlatilgan. Oltingugurt kislotasi bilan ultratovushli yuvish natijasida kobalt uchun 94,63% va litiy uchun 98,62% qayta tiklanish darajasiga erishildi.
Organik limon kislotasi (C6H8O7 · H2O) bilan ultratovushli yuvish natijasida mis va lityum juda yuqori qayta tiklanadi, sarflangan Li-ion batareyalardan 96% mis va 100% ga yaqin litiy olinadi.

Oddiy va xavfsiz: texnik-iqtisodiy sinovlardan sanoatda qayta ishlashgacha bo'lgan ultratovushli o'lchov

Li-ion batareyalarini qayta ishlash uchun yuqori samarali ultratovush uskunasi dastgoh, uchuvchi va sanoat o'rnatish uchun tayyor. Ultrasonik katodni ajratish va sarflangan batareyalardan minerallarni ultratovush bilan yuvish allaqachon o'rnatilgan jarayonlar bo'lganligi sababli, birinchi sinovlardan boshlab jarayonni optimallashtirish, maxsus jarayon talablari va to'liq sanoat ultratovushli ajratish va / yoki yuvish tizimini o'rnatish tez va oddiy.
Barqaror batareyani qayta ishlash va shahar konlarini qazib olish uchun ultratovushli yuvishning afzalliklari haqida ko'proq o'qing!

Batareyani qayta ishlash uchun yuqori samarali ultrasonikatorlar

Hielscher Ultrasonics har qanday hajm va quvvatda yuqori samarali ultrasonikatorlarni taqdim etadi. UIP16000 (16kVt) bilan Hielscher butun dunyo bo'ylab eng kuchli ultratovushli protsessorni ishlab chiqaradi. UIP16000 va boshqa barcha sanoat ultratovush tizimlari kerakli ishlov berish quvvatiga osongina klaster bo'lishi mumkin. Barcha Hielscher ultrasonikatorlari to'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlash uchun qurilgan.
Hielscher Ultrasonics’ sanoat ultratovushli protsessorlar juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi mumkin. 200 µm gacha bo'lgan amplitudalar 24/7 ishda osongina uzluksiz ishlashi mumkin. Bundan ham yuqori amplitudalar uchun moslashtirilgan ultratovushli sonotrodlar mavjud.

Har qanday hajm uchun ultratovushli zondlar va Sono-reaktorlar

Hielscher Ultrasonics mahsulot assortimenti ultratovushli protsessorlarning to'liq spektrini o'z ichiga oladi, ixcham laboratoriya ultrasonikatorlaridan stol usti va uchuvchi tizimlar orqali soatiga yuk mashinalarini qayta ishlash quvvatiga ega to'liq sanoat ultratovushli protsessorlargacha. To'liq mahsulot assortimenti sizga dasturingiz, texnologik quvvatingiz va ishlab chiqarish maqsadlaringiz uchun eng mos ultratovush uskunasini taklif qilish imkonini beradi.

Optimal natijalar uchun aniq boshqariladigan amplitudalar

Barcha Hielscher ultratovushli protsessorlari aniq boshqariladigan va shu bilan R.dagi ishonchli ish otlari&D va ishlab chiqarish. Amplituda sonokimyoviy va sonomexanik reaktsiyalarning samaradorligi va samaradorligiga ta'sir qiluvchi muhim jarayon parametrlaridan biridir. Barcha Hielscher ultratovush’ protsessorlar amplitudani aniq belgilash imkonini beradi. Sonotrodlar va kuchaytiruvchi shoxlar amplitudani yanada kengroq diapazonda o'zgartirishga imkon beruvchi aksessuarlardir. Hielscherning sanoat ultratovushli protsessorlari juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi va talab qilinadigan ilovalar uchun zarur bo'lgan ultratovush intensivligini ta'minlashi mumkin. 200 mikrongacha bo'lgan amplitudalar 24/7 ishda osongina uzluksiz ishlashi mumkin.
Aniq amplituda sozlamalari va ultratovush jarayoni parametrlarining aqlli dasturiy ta'minot orqali doimiy monitoringi sizga katodni alyuminiy folgadan ajratish, shuningdek, eng samarali ultratovush sharoitida ishlatilgan Li-ion batareyalaridan minerallar va metallarni yuvish imkonini beradi. Li-ion batareyalarini eng samarali qayta ishlash uchun optimal sonikatsiya!
Hielscher ultrssonicatorlarining mustahkamligi og'ir yuklarda va qiyin sharoitlarda 24/7 ishlash imkonini beradi. Bu Hielscher sonikatorlarini qayta ishlash jarayoni talablarini bajaradigan ishonchli ish vositasiga aylantiradi.

Eng yuqori sifat – Germaniyada ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan

Oilaviy va oilaviy biznes sifatida Hielscher ultratovushli protsessorlari uchun eng yuqori sifat standartlariga ustunlik beradi. Barcha ultratovush apparatlari Germaniyaning Berlin yaqinidagi Teltow shahridagi bosh ofisimizda ishlab chiqilgan, ishlab chiqarilgan va sinchkovlik bilan sinovdan o'tgan. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi va ishonchliligi uni ishlab chiqarishda ish otiga aylantiradi. To'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlashi Hielscherning yuqori samarali ultratovushli zondlari va reaktorlarining tabiiy xususiyatidir.

Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:

Bilishga arziydigan faktlar

Lityum-ion batareyalar nima?

Lityum-ion batareya, shuningdek, Li-ion batareyasi qayta zaryadlanuvchi batareyaning bir turidir. Qo'rg'oshin va nikel asosidagi batareyalar bilan taqqoslaganda, litiy-ionli qurilmalar o'tkazgich sifatida katod, anod va elektrolitdan foydalanadi.
Barcha batareyalar kabi, Li-ion batareyalar kimyoviy energiyani saqlaydi, keyin esa quvvat uchun statik elektr zaryadini ta'minlash uchun elektr energiyasiga aylanadi.
Lityum-ion batareyalar odatda noutbuklar, smartfonlar va elektr transport vositalari kabi portativ elektronika uchun ishlatiladi. Li-ion batareyalarini qo'llash harbiy va aerokosmik kompaniyalar tomonidan ham ortib borayotgan qiziqish uyg'otadi.