Millä menetelmillä litiumrautafosfaattiakkuja puretaan ja kierrätetään? Käytöstä poistettujen litiumrautafosfaattiakkujen joukossa akut, joilla ei ole arvoa portaiden käyttöön, ja akut portaiden käytön jälkeen tulevat purkamis- ja kierrätysvaiheeseen. Litiumrautafosfaattiakut eroavat kolmiosaisista akuista siinä, että ne eivät sisällä raskasmetalleja ja ne kierrätetään pääasiassa Li-, P- ja Fe-akuista. Kierrätystuotteiden lisäarvo on alhainen ja edullisia kierrätysmenetelmiä on kehitettävä.

Millä menetelmillä litiumrautafosfaattiakkuja puretaan ja kierrätetään?

Käytöstä poistettujen litiumrautafosfaattiakkujen joukossa portaiden ja portaiden käytön jälkeiset akut, joilla ei ole käyttöarvoa, siirtyvät purku- ja kierrätysvaiheeseen. Litiumrautafosfaattiakut eroavat kolmiosaisista akuista siinä, että ne eivät sisällä raskasmetalleja ja ne kierrätetään pääasiassa Li-, P- ja Fe-akuista. Kierrätystuotteiden lisäarvo on alhainen ja edullisia kierrätysmenetelmiä on kehitettävä. Kierrätysmenetelmiä on pääasiassa kaksi: maalausmenetelmä ja harjoitusmenetelmä.

Litiumrautafosfaattiakku

Piirustusmenetelmän kierrätysprosessi

Litiumrautafosfaattiakun d perinteinen vetomenetelmä on yleensä polttaa elektrodi korkeassa lämpötilassa. Elektrodipalasten sisältämä hiili ja orgaaninen aines poltetaan ja palamaton jäljelle jäänyt tuhka seulotaan hienoksi jauhemateriaaliksi, joka sisältää metalleja ja metallioksideja. Menetelmä on yksinkertainen prosessi, mutta sillä on pitkä prosessointiprosessi ja alhainen kattava öljyn ja kaasun talteenottoaste.

Parannettu vedon talteenottotekniikka on poistaa orgaaninen liima kalsinoimalla ja erottaa litiumrautafosfaattijauhe alumiinifoliosta litiumrautafosfaattiaineen saamiseksi, ja sitten lisätä sopiva määrä raaka-aineita vaaditun litiumin moolisuhteen saamiseksi, rautaa ja fosforia. Uuden litiumrautafosfaatin synteesi korkean lämpötilan kiinteäfaasimenetelmällä. Kustannusten kannalta jätelitiumrautafosfaattiparistot voidaan ottaa talteen parannetulla vetomenetelmällä kuivausmenetelmällä etujen saamiseksi, mutta tämän kierrätysprosessin mukaan äskettäin valmistetussa litiumrautafosfaatissa on monia epäpuhtauksia ja epävakaa suorituskyky.

märkä kierrätysprosessi

Litiumrautafosfaattiakkujen märkätalteenotto liuottaa pääasiassa litiumrautafosfaattiakun metalli-ionit happo-emäsliuosten kautta ja uuttaa liuenneet metalli-ionit oksideiksi, suoloiksi jne. käyttämällä menetelmiä, kuten saostusadsorptiota, ja käyttää H2SO4:a, NaOH reaktioprosessissa, H2O2 ja suurin osa reagensseista. Märkäkierrätysprosessi on yksinkertainen, laitevaatimukset eivät ole korkeat ja se soveltuu teollisen mittakaavan tuotantoon. Tutkijat ovat tutkineet yleistä jätteen litiumioniakkujen käsittelyreittiä Kiinassa.

Litiumrautafosfaattiakkujen märkäkierrätys on pääasiassa positiivisen talteen ottamista. Käytettäessä märkäprosessia litiumrautafosfaattikatodin talteenottamiseksi, alumiinifolion virrankeräin on ensin erotettava anodin aktiivisesta materiaalista. Yksi menetelmistä on liuottaa virrankerääjä lipeällä, jolloin aktiivinen aine ei reagoi lipeän kanssa ja aktiivinen aine saadaan suodattamalla. Toinen on orgaaninen liuotin, joka voi liuottaa liima-PVDF:n, erottaa litiumrautafosfaattikatodimateriaalin alumiinifoliosta ja käyttää sitten alumiinifoliota aktiivisen materiaalin myöhempään käsittelyyn. Orgaaninen liuotin voidaan kierrättää tislauksen jälkeen. Verrattuna kahteen menetelmään, ne ovat ympäristöystävällisempiä ja turvallisempia. Yksi litiumrautafosfaatin talteenotoista anodissa on litiumkarbonaatin tuotanto. Tämä kierrätysmenetelmä on edullinen, ja useimmat litiumrautafosfaatin kierrätysyritykset ottavat sen käyttöön, mutta litiumrautafosfaatin pääkomponenttia (pitoisuus 95 %) ei kierrätetä, mikä johtaa resurssien tuhlaukseen.

Ihanteellinen märkäkierrätysmenetelmä on muuntaa jätelitiumrautafosfaattikatodimateriaali litiumsuolaksi ja rautafosfaatiksi, jotta kaikki Li:n, Fe:n ja P:n alkuaineet saadaan talteen. Litiumrautafosfaatti on muutettava litiumsuolaksi ja rautafosfaatiksi, ja rautapitoinen rauta on hapetettava kolmiarvoiseksi raudaksi ja litium liuotettava happamalla neulalla tai emäksisellä liotusvedellä. Jotkut tutkijat käyttivät oksidatiivista kalsinointia alumiinihiutaleiden ja litiumrautafosfaatin erottamiseen ja liuotettiin sitten rikkihapon läpi raakarautafosfaatin erottamiseksi ja käyttivät liuosta natriumkarbonaattina epäpuhtauksien poistamiseen litiumkarbonaatin saostamiseksi.

Suodos haihdutetaan ja kiteytetään vedettömällä natriumsulfaatilla sivutuotteena. Raaka rautafosfaatti voidaan puhdistaa edelleen akkulaatuisen rautafosfaatin valmistamiseksi ja käyttää litiumrautafosfaattimateriaalien valmistukseen. Vuosien tutkimuksen jälkeen tästä prosessista on tullut kypsempi.