Was nützt es, Lithiumbatterien zu recyceln?

Mit der zunehmenden Verbreitung von Lithium-Ionen-Batterien sind die Rückgewinnung wertvoller Metalle in Lithium-Ionen-Batterien, die Verringerung der Umweltverschmutzung und die Verringerung der Ressourcenknappheit von großer sozialer und wirtschaftlicher Bedeutung.

Altbatterien enthalten eine große Menge an Schwermetallen und Elektrolytlösungen wie Abfallsäure und Soda. Schwermetalle, die aus Altbatterien austreten, verursachen nach Belieben eine Verschmutzung von Flüssen, Flüssen, Seen und Meeren und gefährden indirekt die menschliche Gesundheit. Das Recycling und die Entsorgung von Altbatterien befassen sich daher nicht nur mit Verschmutzungsquellen, sondern realisieren auch das Recycling und die Wiederverwendung von Ressourcen.

Derzeit sind Kraftzellen hauptsächlich Nickel-Metallhydrid-Batterien und lithium-batterien. Hybridbatterien verwenden derzeit Nickel-Metallhydrid-Materialien. Da jedoch einige der technischen Eigenschaften von Nickel-Metallhydrid-Batterien bereits nahe an der theoretischen Grenze liegen, werden sie nicht als zukünftige Entwicklungsrichtung angesehen. Relativ gesehen sind Lithium-Ionen-Batterien weithin für ihre hohe Arbeitsspannung, geringe Größe, keinen Memory-Effekt, geringe Selbstentladung und lange Lebensdauer bekannt. Altlithiumionenbatterien enthalten normalerweise 5% bis 15% Kobalt, 2% bis 7% Lithium und 0,5% bis 2% Nickel, und ihr Recyclingwert ist relativ hoch. Lithium-Ionen-Batterien enthalten auch giftige Substanzen wie Lithiumhexafluorophosphat, die die Umwelt und das Ökosystem ernsthaft verschmutzen können. Schwermetalle wie Kobalt, Mangan und Kupfer können durch die Anreicherung biologischer Ketten auch für den Menschen schädlich sein. Mit der zunehmenden Verbreitung von Lithium-Ionen-Batterien sind die Rückgewinnung wertvoller Metalle in Lithium-Ionen-Batterien, die Verringerung der Umweltverschmutzung und die Verringerung der Ressourcenknappheit von großer sozialer und wirtschaftlicher Bedeutung.

1 Wertvolle Metallrückgewinnungstechnologie für gebrauchte Lithium-Ionen-Batterien

1.1 Trockentechnologie

Die Trockenmethode besteht darin, das Rösten der Lithium-Ionen-Batterie zu reduzieren, um Kobalt und Aluminium zu trennen, Kobalt und Acetylenschwarz auszulösen und zu trennen.

Die japanische Sony Corporation und die Sumitomo Metal Mine Co., Ltd. haben zusammengearbeitet, um die Technologie zur Rückgewinnung von Kobalt aus gebrauchten Lithium-Ionen-Sekundärbatterien zu untersuchen. Der Prozess bestand darin, zuerst die Batterien zu verbrennen, dann das Eisen und Kupfer zu sieben, dann das restliche Pulver zu erhitzen und es in Säure aufzulösen. Kobaltoxid kann mit organischer Lösungsmittelextraktion vorgeschlagen werden [2] und ...

Curl KyoungLee et al. [3] Die Lithium-Ionen-Altbatterie wird zuerst zerbrochen und dann erhitzt, um das brennbare Material in Gas umzuwandeln, wobei LiCoO2 zurückbleibt. In dem Bad mit konstanter Temperatur werden Salpetersäure und Wasserstoffperoxid zugesetzt, um LiCoO 2 zu lösen, wodurch die Auslaugungsrate von Co und Li 85% erreicht.

Der Trockenprozess ist relativ einfach, aber der Energieverbrauch ist hoch, und die Verbrennung von Elektrolytlösung und anderen Komponenten in der Elektrode verursacht wahrscheinlich Luftverschmutzung.

1.2 Nasstechnologie

Die Nassmethode besteht darin, eine anorganische Säurelösung zu verwenden, um jede wertvolle Komponente in der Abfallbatterie auszulaugen und sie dann auf eine bestimmte Weise zu recyceln.

Das Auslaugen von Lithiumionen-Sekundärbatterien mit Salzsäure bei 80 ° C hat Auslaugungsraten von mehr als 99% für Co und Li, gefolgt von der Extraktion von Co mit PC-288A (2-Ethylhexophosphat-Mono-2-ethylhexylether), Kobalt war nach umgekehrter Extraktion in Form von Kobaltsulfat gewonnen. Dann füge Natriumcarbonatlösung hinzu, um einen Lithiumcarbonatniederschlag zu bilden, wobei die Wiederfindungsrate nahe bei 80% liegt.

Kudo Misthiko usw. [5] Auslaugen von positivem Abfall aus Lithiumionenbatterien mit Säure, Hinzufügen von amphoterem Metall zur Auslaugungslösung, Herstellung von Co2 + Co und anschließendes Entfernen von amphoterem Metall, um Metall Co. zu erhalten.

Wangxiaofeng 6] Das Elektrodenmaterial wird zuerst in verdünnter Salzsäure gelöst, dann wird der pH = 4 eingestellt, das Aluminiumhydroxid wird selektiv ausgefällt und dann wird der pH auf etwa 10 eingestellt, so dass Kobalt und Nickel Ammoniakkomplexe bilden, und dann O2 zu Co2 +, Ni2 + -Oxidation. Die Lösung wird durch das Ionenaustauscherharz geleitet und Co und Ni werden mit Oxalat ausgefällt.

Wufang [7] In Alkali gelöstes Batteriematerial wird verwendet, um etwa 90% des Aluminiums im Voraus zu entfernen, und dann wird das H2SO4 + H2O2-System verwendet, um Filterschlacke auszulaugen. Der ausgelaugte Filter enthält Verunreinigungen wie Fe2 +, Ca2 + und Mn2 +. Das Gemisch aus Kobalt und Lithium wurde mit P204-Lösungsmittel extrahiert, und dann wurden Kobalt und Lithium mit P507-Lösungsmittelextraktion getrennt. Kobaltsulfat wurde nach umgekehrter Extraktion erhalten und Lithiumcarbonat wurde durch Ausfällen gewonnen. Die primäre Rückgewinnungsrate von Lithium betrug 76,5%.

Der Energieverbrauch im Nassprozess ist ebenfalls hoch und der Prozessfluss ist lang, die Geräteanforderungen sind hoch, die Kosten sind hoch und die Ressourcenrückgewinnungsrate ist niedrig.

1.3 Ionenscreening für Lithium-Ionen-Batterien

2003 erfand die Technische Universität Wuhan ein neues Verfahren zur Trennung und Rückgewinnung von Lithium aus Altlithiumionenbatterien unter Verwendung von Lambd-Mn-O2-Ionensieben und erhielt in diesem Jahr ein Erfindungspatent. Die Schritte sind: Zerlegen Sie die Batterie und entfernen Sie die Hülle, tränken Sie den Batteriekern in Salzsäure, um ihn vollständig aufzulösen; PH & GT des Regulierungssystems; 10 nach Filtration, um eine Flüssigkeit zu erhalten, die Lithiumionen enthält; Das im Ionensieb adsorbierte Lithiumion wurde selektiv adsorbiert und durch das Phosphati-Mn O 2 -Ionensieb getrennt. Dann wurde das im Ionensieb adsorbierte Lithiumion mit Salzsäure eluiert, das Lithiumchlorid durch Verdampfungselution erhalten und dem Elutionsmittel Na 2 CO 3 zugesetzt. Nach dem Erhitzen und Konzentrieren wurde eine Lithiumcarbonatfällung erhalten [7] und ...

1.4 Biologischer Auslaugungsprozess

Das sogenannte mikrobielle Auslaugungsverfahren ist die Verwendung von Mikroorganismen, um nützliche Komponenten im System in lösliche Verbindungen umzuwandeln und diese selektiv aufzulösen, um metallhaltige Lösungen zu erhalten, die Trennung von Zielkomponenten von Verunreinigungskomponenten zu erreichen und schließlich nützliche Metalle wiederzugewinnen [8 ] Und ...

Im Vergleich zur herkömmlichen Batterierecycling-Technologie bietet das Bioleaching die Vorteile geringerer Investitionen in die Infrastruktur, geringerer Betriebskosten und geringerer Umweltverschmutzung. Dies ist jedoch ein relativ neues Thema, und es gibt viele Probleme, die gelöst werden müssen, wie die Auswahl und Kultivierung von Stämmen, die Kontrolle der Auslaugungsbedingungen und den biologischen Auslaugungsmechanismus von Metallen.

1.5 Andere erneuerbare Technologien

Die LiCoO2-Elektrode kann durch elektrochemische Reduktionstechnologie zu Co2 + reduziert werden, während Lithium aus der festen Struktur von LiCoO2 freigesetzt wird, wodurch die Einführung anderer chemischer Substanzen vermieden und der nachfolgende Verarbeitungsprozess erschwert wird. [9] Und ...

D. -S. Kim et al. [10] Gemäß dem Mechanismus der "Dissolvationsfällung" wurde die Reparatur und Trennung von LiCoO2 untersucht, und das LiCoO2-Material wurde gleichzeitig repariert und getrennt, und die Methode war einfach.

2 Gegenmaßnahmen und Vorschläge zum Recycling von lithiumbatterien

2.1 Beginnen Sie mit den Batterieherstellern zum Sortieren und Recycling

Batteriehersteller sollten Batterien, die gefährliche Abfälle enthalten, kennzeichnen, um Art und Gehalt gefährlicher Stoffe für Recyclingzwecke anzugeben, während Hersteller den Batterieproduktionsprozess kontinuierlich verbessern und den Gehalt an schädlichen Komponenten wie Schwermetallen in Batterien verringern sollten.

2.2 Verstärkte Befürwortung zur Förderung des Umweltschutzes und des Umweltbewusstseins

Gegenwärtig reicht das Wissen der Menschen über die Verschmutzung durch Altbatterien nicht aus, und sie haben das Bewusstsein für den Umweltschutz beim Sammeln von Altbatterien noch nicht geschaffen. Das Recycling gebrauchter Batterien hat in den letzten Jahren zwar die Aufmerksamkeit der zuständigen Abteilungen auf sich gezogen, bestimmte Einheiten für das Recycling ausgewiesen, jedoch mit geringer Wirkung. Deshalb sollte

Um die Menschen für die Bedeutung des Recyclings von Altbatterien zu sensibilisieren, sollten relevante Gruppen und Organisationen entsprechende praktische Aktivitäten durchführen, um das soziale Verantwortungsbewusstsein der Menschen für den Umweltschutz zu fördern und eine gute Umweltschutzatmosphäre in der gesamten Gesellschaft zu schaffen.

2.3 Verbesserung der Gesetze und Vorschriften und Einrichtung eines soliden Managementsystems

Um Produkte mit niedrigem Quecksilbergehalt und quecksilberfreien Batterien zu erzielen, hat China einen Standard für "quecksilberfreie Trockenbatterien" für Richtlinien zum Batteriemanagement entwickelt, und die zuständigen Ministerien haben eine "Verordnung zur Begrenzung des Quecksilbergehalts von Batterien" erlassen. Diese Vorschriften spielen eine Rolle bei der Kontrolle der Umweltverschmutzung von Altbatterien an der Quelle. Die zuständigen Regierungsabteilungen sollten auch Verwaltungsmaßnahmen und spezifische und durchführbare Umsetzungsregeln formulieren, die den nationalen Bedingungen Chinas entsprechen. Durch die Gesetzgebung sind Hersteller und Verkäufer verpflichtet, ihre Produktabfälle zu recyceln. Gleichzeitig wird so schnell wie möglich ein solides Recyclingsystem eingerichtet, um verschiedene günstige Bedingungen für das Recycling gebrauchter Batterien zu schaffen.

2.4 Verbesserte technische Forschung und Entwicklung

Wir müssen die Forschung zur Anwendung der Recyclingtechnologie für gebrauchte Batterien verstärken und neue Technologien entwickeln, die geringe Investitionen, geringe Umweltverschmutzung und hohe Effizienz bei der Behandlung aufweisen. Kontrollieren Sie gleichzeitig den Gehalt an schädlichen Komponenten aus der Quelle der Batterieproduktion, beschleunigen Sie die Entwicklung umweltfreundlicher wiederaufladbarer Batterien und reduzieren Sie die Menge an Batterieabfällen.

In Zukunft wird die Ressourcentechnologie von Lithium-Ionen-Altbatterien umfassender und ausgereifter sein. Wir sollten das Umweltmanagement von Altbatterien stärken, damit die Behandlungstechnologie in Richtung niedriger Kosten und ohne Sekundärverschmutzung entwickelt wird. Gleichzeitig werden wir neue Arten umweltfreundlicher und umweltfreundlicher Batterien entwickeln, damit Produktion und Recycling einen positiven Kreislauf bilden können, der für die Menschen wirklich vorteilhaft, für die Menschen harmlos und für die Natur harmlos ist.

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