Novice iz industrije

Razstavljanje in recikliranje litij železofosfatnih baterij

2021-10-14

V upokojenih litij-železo-fosfatnih baterijah bodo baterije, ki nimajo vrednosti stopenjske izkoriščenosti, in baterije po stopenjski izrabi sčasoma razstavljene in reciklirane. Razlika med litij-železo-fosfatno baterijo in baterijo iz ternarnega materiala je v tem, da ne vsebuje težkih kovin, obnavljanje pa je v glavnem Li, P in Fe. Dodana vrednost izdelka za predelavo je nizka, zato je treba razviti nizkocenovno pot predelave. Obstajata dve glavni metodi predelave: ognjena metoda in mokra metoda.

Postopek sanacije požara

Tradicionalna metoda požarne rekuperacije je sežig elektrod pri visoki temperaturi, pri čemer sežgejo ogljik in organske snovi v delcih elektrod. Preostali pepel, ki ga ni mogoče zažgati, se na koncu preseje, da nastanejo fini praškasti materiali, ki vsebujejo kovine in kovinske okside. Postopek je preprost, vendar je proces obdelave dolg, celovita pridobitev dragocenih kovin pa nizka. Izboljšana tehnologija za rekuperacijo požara je odstranitev organskega veziva s kalcinacijo, ločevanje prahu litijevega železovega fosfata od pločevine aluminijaste folije, da dobimo material litijevega železovega fosfata, in nato dodajanje ustreznih surovin, da dobimo zahtevano molsko razmerje litija, železa in fosforja ter sintetizirati nov litijev železov fosfat z visokotemperaturno trdno fazno metodo. Glede na izračun stroškov je mogoče odpadno litij-železovo fosfatno baterijo reciklirati z izboljšano ognjeno in suho metodo, vendar ima novi litij-železov fosfat, pripravljen s tem postopkom predelave, veliko nečistoč in nestabilno delovanje.

Postopek mokre predelave

Mokra rekuperacija poteka predvsem s kislinsko in alkalno raztopino za raztapljanje kovinskih ionov v litij-železovem fosfatnem akumulatorju, nadaljnja uporaba padavin, adsorpcije in drugih načinov za ekstrakcijo raztopljenih kovinskih ionov v obliki oksidov, soli in drugih oblik, večina reakcijskega procesa z uporabo H2SO4, NaOH, H2O2 in drugi reagenti. Postopek mokre predelave je preprost, zahteve glede opreme niso visoke, primeren za obsežno industrijsko proizvodnjo, znanstveniki ga najbolj preučujejo, je tudi glavna pot obdelave odpadnih litij-ionskih baterij na Kitajskem.

Obnova litij železofosfatne baterije je v glavnem pozitivna elektroda. Pri pridobivanju pozitivne elektrode iz litijevega železovega fosfata z mokrim postopkom je treba zbiralnik aluminijaste folije najprej ločiti od aktivne snovi pozitivne elektrode. Ena od metod je uporaba raztopine luga za raztapljanje zbiranja tekočine, pri čemer aktivna snov ne reagira z lugom, lahko jo filtriramo, da dobimo aktivno snov. Druga metoda je uporaba organskega topila za raztapljanje veziva PVDF, tako da se anodni material litijevega železovega fosfata in aluminijasta folija ločita, aluminijasta folija se ponovno uporabi, aktivne snovi se lahko naknadno obdelajo, organsko topilo pa se lahko obdela z destilacijo, da se doseže recikliranje. V primerjavi z obema metodama je druga metoda bolj okolju prijazna. Obnovitev litijevega železovega fosfata v pozitivni elektrodi je tvorba litijevega karbonata. Ta metoda predelave je nizka in jo uporablja večina podjetij za recikliranje litijevega železovega fosfata, vendar glavna sestavina litijevega železovega fosfata železovega fosfata (95 %) ni bila reciklirana, kar je povzročilo zapravljanje virov.

Idealna metoda mokre predelave je pretvorba odpadnega katodnega materiala iz litijevega železovega fosfata v litijevo sol in železov fosfat, da se izvede predelava Li, Fe in P. Če želi litijev železov fosfat postati litijeva sol in železov fosfat, je treba oksidirati železo na trivalentno železo in za izpiranje litija uporabite kislinsko ali alkalno izpiranje. Nekateri učenjaki so ločili aluminijeve plošče in litijev železov fosfat z oksidacijskim žganjem, nato pa so pridobili surovi železov fosfat z izpiranjem in ločevanjem z žveplovo kislino. Natrijev karbonat je bil uporabljen za obarjanje litijevega karbonata pri odstranjevanju raztopine. Uparitvena kristalizacija filtrata, da dobimo brezvodne produkte natrijevega sulfata, ki se prodajajo kot stranski proizvodi; Surovi železov fosfat se nadalje rafinira, da se pridobi baterijski železov fosfat, ki se lahko uporablja pri pripravi materialov litijevega železovega fosfata. Tehnologija je po letih raziskav relativno zrela.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy