Reciclarea bateriilor cu litiu se referă la procesul de tratare a bateriilor cu litiu care au ajuns la sfârșitul duratei de viață după o utilizare prelungită, când performanța lor intrinsecă s-a degradat până la punctul de a fi inutilizabile pentru scopul lor inițial. Aceasta implică o serie de procese fizice, chimice, biologice și de utilizare în cascadă pentru a extrage și diferenția în mod sistematic și eficient materialele valoroase din ele, restabilind astfel valoarea lor de utilitate.
Tipuri de tehnologii de reciclare a bateriilor cu litiu
Dintr-o perspectivă largă, tehnologia de reciclare a bateriilor cu litiu este clasificată în principal în două tipuri:reprocesareşisecundarutilizare.
Reciclare regenerativătehnologia implică pre-preprocesarea bateriilor cu litiu uzate pentru a le descărca complet, urmată de metode fizice (uscate), chimice sau biologice pentru a separa metalele valoroase precum nichel, cobalt, litiu și mangan-împreună cu alte materiale recuperabile din structura bateriei{{2}în compuși metalici sau materii prime cu litiu pentru baterii noi.
Reciclarea utilizării ierarhicetehnologia implică dezasamblarea, inspectarea, sortarea și reconfigurarea celulelor sau a pachetelor de baterii din bateriile cu litiu uzate în pachete de baterii noi și sănătoase. Acestea sunt apoi reutilizate structural în diferite domenii de aplicare. Această abordare permite în esență utilizarea structurată, stratificată și eficientă a bateriilor cu litiu.
Fluxul procesului de reciclare a bateriilor cu litiu
Tehnologie de reciclare fizică: un proces care extrage materiale valoroase din componentele interne ale bateriilor la sfârşitul duratei de viaţă-{-bateriilor de putere-cum ar fi materialele active cu electrozi, colectoarele de curent şi carcasele bateriilor-prin o serie de paşi, inclusiv zdrobirea, cernuirea, separarea magnetică, măcinarea fină şi sortarea. Aceste materiale recuperate sunt apoi procesate pentru reciclare ulterioară. Tehnica de bază presupune restaurarea materialului după zdrobire și cernuire, constituind un proces fizic relativ pur.
Tehnologie de reciclare umedă: după dezmembrarea și pre{0}}preprocesarea bateriilor uzate, acestea sunt dizolvate în soluții acide sau alcaline pentru a extrage elemente metalice valoroase. Metalele valoroase rămase sunt apoi recuperate prin metode de schimb ionic și electrodepunere. Procesul de bază implică leșierea și extragerea pulberilor de electrozi folosind reactivi chimici.
Tehnologie de reciclare pirometalurgică: Carcasa bateriei este dezbrăcată, iar miezul bateriei este amestecat cu cocs și calcar. După prăjirea prin reducere, se obține un aliaj de carbon care conține litiu metalic, cobalt, nichel, aluminiu și alte elemente. Fluorul și fosforul din electrolit se solidifică în zgură, care poate fi folosită ca aditivi pentru materialele de construcție sau beton. Urmează procesarea ulterioară, întregul proces fiind finalizat la temperaturi ridicate. Procesul pirometalurgic de bază implică piroliza la temperatură înaltă-pentru a obține oxizi metalici.
Comparația a trei metode de reciclare:
Metodele de reciclare umedă oferă cea mai înaltă eficiență și tehnologie matură.
① Reciclarea fizică prezintă un proces simplu care nu necesită substanțe chimice suplimentare, ceea ce o face cea mai ecologică opțiune, dar cu o eficiență scăzută de recuperare.
② Reciclarea umedă realizează rate de recuperare mai mari pentru metalele valoroase, are cerințe reduse de echipare și utilizează tehnologie matură; cu toate acestea, procesul este complex, necesită metode umede specializate pentru diferite tipuri de baterii, implică costuri mai mari și poate provoca poluarea mediului dacă este manipulat necorespunzător.
③ Recuperarea pirometalurgică este relativ simplă, cu compatibilitate ridicată, potrivită pentru procesarea la scară largă-a diverselor baterii cu litiu reziduale. Cu toate acestea, necesită un consum mare de energie, necesită echipamente sofisticate și prezintă provocări semnificative pentru mediu.
Recuperarea hidrometalurgică este procesul principal. Recuperarea hidrometalurgică a aurului este recunoscută pe scară largă pentru consumul redus de energie, ratele mari de recuperare, puritatea ridicată a produsului și cerințele modeste de echipamente. Etapele primare în procesul de extracție a aurului-umed pentru bateriile reziduale includ pretratarea, preprocesarea, levigarea acidă/alcalină, purificarea levigatului, separarea/extracția și precipitarea elementară. Miezul procesului umed-de reciclare se află în etapa de levigare a metalelor, în care acizii anorganici sau organici sunt utilizați pentru a recupera metalele sub formă de ioni în soluții acide.
