ما هي طرق تفكيك وإعادة تدوير بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم؟ من بين بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم التي تم إيقاف تشغيلها ، تدخل البطاريات التي ليس لها قيمة لاستخدام السلالم والبطاريات بعد استخدام السلالم في مرحلة التفكيك وإعادة التدوير. تختلف بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم عن بطاريات المواد الثلاثية من حيث أنها لا تحتوي على معادن ثقيلة ويتم إعادة تدويرها بشكل أساسي من Li و P و Fe. القيمة المضافة للمنتجات المعاد تدويرها منخفضة ، ويجب تطوير طرق إعادة التدوير منخفضة التكلفة.

ما هي طرق تفكيك وإعادة تدوير بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم؟

من بين بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم التي تم إيقاف تشغيلها ، تدخل البطاريات التي ليس لها قيمة استخدام للسلالم والبطاريات بعد استخدام السلالم في مرحلة التفكيك وإعادة التدوير. تختلف بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم عن بطاريات المواد الثلاثية من حيث أنها لا تحتوي على معادن ثقيلة ويتم إعادة تدويرها بشكل أساسي من Li و P و Fe. القيمة المضافة للمنتجات المعاد تدويرها منخفضة ، ويجب تطوير طرق إعادة التدوير منخفضة التكلفة. هناك طريقتان رئيسيتان لإعادة التدوير: طريقة الطلاء وطريقة الممارسة.

بطارية ليثيوم فوسفات الحديد

رسم طريقة عملية إعادة التدوير

طريقة الرسم التقليدية لبطارية فوسفات الحديد الليثيوم د بشكل عام هي حرق القطب عند درجة حرارة عالية. يتم حرق الكربون والمواد العضوية الموجودة في شظايا القطب ، ويتم غربلة الرماد المتبقي غير القابل للاحتراق كمواد مسحوق ناعم تحتوي على معادن وأكاسيد معدنية. تتميز هذه الطريقة بعملية بسيطة ، ولكن لها عملية معالجة طويلة ومعدل استرداد شامل منخفض للنفط والغاز.

تقنية استعادة الرسم المحسّنة هي إزالة المادة اللاصقة العضوية عن طريق التكليس ، وفصل مسحوق فوسفات الحديد الليثيوم عن رقائق الألومنيوم للحصول على مادة فوسفات حديد الليثيوم ، ثم إضافة كمية مناسبة من المواد الخام للحصول على النسبة المولية المطلوبة من الليثيوم ، الحديد والفوسفور. تخليق فوسفات حديد الليثيوم الجديد بطريقة المرحلة الصلبة ذات درجة الحرارة العالية. من حيث التكلفة ، يمكن استعادة بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم من خلال طريقة الرسم المحسنة بطريقة الجافة للحصول على الفوائد ، ولكن وفقًا لعملية إعادة التدوير هذه ، فإن فوسفات الحديد الليثيوم المحضر حديثًا يحتوي على العديد من الشوائب والأداء غير المستقر.

عملية إعادة التدوير الرطب

يعمل الاسترداد الرطب لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم بشكل أساسي على إذابة أيونات المعادن في بطارية فوسفات الحديد الليثيوم من خلال المحاليل الحمضية القاعدية ، واستخراج أيونات المعادن المذابة إلى أكاسيد ، وأملاح ، وما إلى ذلك ، باستخدام طرق مثل امتصاص الترسيب ، واستخدام H2SO4 ، هيدروكسيد الصوديوم في عملية التفاعل ، H2O2 ومعظم الكواشف. عملية إعادة التدوير الرطب بسيطة ، ومتطلبات المعدات ليست عالية ، وهي مناسبة للإنتاج على نطاق صناعي. درس العلماء المسار السائد لمعالجة نفايات بطاريات الليثيوم أيون في الصين.

تهدف إعادة التدوير الرطب لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم بشكل أساسي إلى الاستعادة الإيجابية. عند استخدام العملية الرطبة لاستعادة كاثود فوسفات الحديد الليثيوم ، يجب أولاً فصل مجمع تيار رقائق الألومنيوم عن مادة الأنود النشطة. تتمثل إحدى الطرق في إذابة المجمع الحالي بالغسول ، ولا تتفاعل المادة الفعالة مع الغسول ، ويمكن الحصول على المادة الفعالة من خلال الترشيح. والثاني عبارة عن مذيب عضوي ، يمكنه إذابة مادة PVDF اللاصقة ، وفصل مادة كاثود فوسفات الحديد الليثيوم عن رقائق الألومنيوم ، ثم استخدام رقائق الألومنيوم لإجراء المعالجة اللاحقة على المادة الفعالة. يمكن إعادة تدوير المذيب العضوي بعد التقطير. بالمقارنة مع الطريقتين ، فإن الطريقتين أكثر صداقة للبيئة وأكثر أمانًا. أحد عمليات استعادة فوسفات حديد الليثيوم في الأنود هو إنتاج كربونات الليثيوم. طريقة إعادة التدوير هذه منخفضة التكلفة ويتم اعتمادها من قبل معظم شركات إعادة تدوير فوسفات الحديد الليثيوم ، ولكن لا يتم إعادة تدوير المكون الرئيسي لفوسفات الحديد الليثيوم (المحتوى 95٪) ، مما يؤدي إلى إهدار الموارد.

تتمثل الطريقة المثالية لإعادة التدوير الرطب في تحويل نفايات مادة كاثود فوسفات الحديد الليثيوم إلى ملح الليثيوم وفوسفات الحديد لتحقيق استرداد جميع عناصر Li و Fe و P. يجب تحويل فوسفات حديد الليثيوم إلى ملح الليثيوم وفوسفات الحديد ، و يجب أكسدة الحديدوز إلى حديد ثلاثي التكافؤ ، ويجب ترشيح الليثيوم بإبرة حمضية أو ماء نقع قلوي. استخدم بعض العلماء التكليس التأكسدي لفصل رقائق الألومنيوم وفوسفات حديد الليثيوم ، ثم ترشح من خلال حامض الكبريتيك لفصل فوسفات الحديد الخام ، واستخدموا المحلول كربونات الصوديوم لإزالة الشوائب لترسيب كربونات الليثيوم.

يتبخر المرشح ويتبلور بكبريتات الصوديوم اللامائية كمنتج ثانوي. يمكن تنقية فوسفات الحديد الخام أيضًا للحصول على فوسفات الحديد من فئة البطاريات واستخدامها في تحضير مواد فوسفات الحديد الليثيوم. بعد سنوات من البحث ، أصبحت هذه العملية أكثر نضجًا.