Актуальность утилизации аккумуляторных батарей и современные зрелые технологии

В 2018 году производство новых энергетических транспортных средств в Китае превысит 1 миллион, а в 2020 году превысит 2 миллиона, а их запасы превысят 5 миллионов. 2015 год - первый год продвижения и применения Китаем новой энергии. В 2018 году скоро начнется широкомасштабный вывод из эксплуатации аккумуляторных батарей, а в 2019 году начнется его вспышка.

В этой статье представлены три аспекта знаний: во-первых, серьезность воздействия аккумуляторной батареи на загрязнение окружающей среды; во-вторых, экономика утилизации аккумуляторных батарей; в-третьих, основная технология утилизации аккумуляторных батарей и рекомендации по утилизации аккумуляторных батарей.

Во-первых, серьезность аккумуляторной батареи к загрязнению окружающей среды.

После крупномасштабного вывода из эксплуатации литий-ионных аккумуляторных батарей в качестве отходов они должны оказывать неблагоприятное воздействие на окружающую среду и вызывать определенное загрязнение окружающей среды. Хотя литий-ионные аккумуляторные батареи не содержат тяжелых металлов, таких как ртуть, кадмий, свинец и т. Д., И являются относительно экологически чистыми по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, ионы металлов литий-ионных аккумуляторных батарей, углеродная пыль отрицательных электродов, прочная Щелочи и ионы тяжелых металлов в электролите могут вызвать сильное загрязнение окружающей среды, включая повышение pH почвы. Металлы и электролиты в литий-литиевых субэлементах, такие как кобальт, могут вызывать такие симптомы, как кишечные расстройства, глухота и ишемия миокарда. В настоящее время возможности Китая по переработке аккумуляторов ограничены, и большая часть использованных аккумуляторов не утилизируется эффективно. В настоящее время основными методами утилизации использованных аккумуляторов являются отверждение и глубокое захоронение, а также хранение в шахтах для отходов. Если масштаб будет слишком большим, он отдаст естественную среду. И потенциальные угрозы здоровью человека.

Одним словом, если литий-ионные аккумуляторы выводятся из эксплуатации в больших масштабах, люди должны уделять им большое внимание, серьезно относиться к ним и безопасно обращаться с ними.

Во-вторых, потребление энергии при извлечении цветных металлов и рафинировании первичных металлов намного меньше.

По данным, среднее содержание лития в тройной батарее составляет 1,9%, никеля 12,1%, кобальта 2,3%; кроме того, доля меди, алюминия и других составляла также 13,3% и 12,7%. Кобальт обладает хорошей пластичностью и ферромагнетизмом, устойчивостью к высоким температурам, коррозионной стойкостью и магнитными свойствами. Он широко используется в аэрокосмической, машиностроительной, электрической и электронной, химической, керамической и других областях промышленности. В 2015 году в мире было добыто 123 800 тонн кобальтовой руды, а в Конго (золото) было произведено 63 000 тонн кобальтовой руды, что составляет более 50%. Китай произвел только 7700 тонн, что составляет 6,2%. Для Китая кобальт - дефицитный ресурс. Следовательно, переработка и повторное использование кобальта из использованных батарей становится все более экономичным; литий является основным элементом питания литиевых батарей, а ресурсы лития широко распространены в природе. Однако отрасль, занимающаяся добычей ресурсов лития, имеет более высокие барьеры.

По мере того, как растет спрос на приводы для новых энергетических транспортных средств, все больше и больше компаний обращают внимание на переработку литиевых аккумуляторов и переработку аккумуляторов через аккумуляторы для производства аккумуляторов с экономией энергии от 70% до 90%. Переработка сырья с помощью аккумуляторов, производство аккумуляторов, имеет абсолютное преимущество в энергосбережении и сокращении выбросов, а макроуровень экономики очевиден.

В-третьих, анализ канала утилизации аккумуляторных батарей

После того, как аккумуляторная батарея выведена из эксплуатации из автомобиля, характеристики зарядки и разрядки не могут удовлетворить потребность в энергии транспортного средства, но химический состав внутри батареи не изменился и может применяться в месте ниже, чем потребность в электроэнергии автомобиль, использующий накопитель энергии или соответствующий источник питания. Базовые станции и уличные фонари, низкоскоростной электрический кузов и т. Д., А затем, наконец, попадают в систему утилизации после устранения. Таким образом, он разделен на два цикла:

1 использование лестницы:

Емкость аккумулятора уменьшается, поэтому аккумулятор не может обеспечить нормальную работу электромобиля, и его можно использовать другими способами, например, для хранения энергии. (Примечание: сам аккумулятор не был утилизирован)

2 демонтаж и переработка:

Батарею больше нельзя использовать, потому что ее емкость сильно разряжена. Перерабатывается только аккумулятор, а ценные возобновляемые ресурсы восстанавливаются.

Китайское правительство прямо приняло систему расширения ответственности производителей. Однако реализация этой системы еще не освоена. Канал рециклинга еще не налажен, что является ключевой проблемой, которую необходимо срочно решить.

На данный момент есть каналы:

1 небольшая мастерская по переработке

Расположение широкое, а стоимость переработки невысока. Однако эти небольшие мастерские не имеют технических средств защиты и подвержены рискам безопасности.

2 Профессиональная компания по переработке отходов

Обладая передовыми технологиями и оборудованием, стандартизированными технологиями и всесторонней мощью, это предприятие является основным предприятием по переработке аккумуляторных батарей. Но как обеспечить прибыльность этих предприятий? Рынок еще не вырос, как реализовать политику правительства и т. Д., Но дальнейшие исследования.

3 Ассоциация по переработке отходов

Ассоциация повторного использования отходов имеет большое количество членов, широкий круг контактов и относительно полную сеть по переработке отходов. Однако в настоящее время такие организации не занимаются переработкой аккумуляторных батарей. Как рационально расположить рынок утилизации аккумуляторов? Как это стандартизировать? Впереди еще много работы.

В-четвертых, переработка отработанных литий-ионных аккумуляторов.

В соответствии с различной классификацией процесса извлечения технологии переработки литий-ионных аккумуляторов можно разделить на три категории:

(1) Технология сухого восстановления

В основном это метод механической сортировки и метод высокотемпературного пиролиза (или метод высокотемпературной металлургии), см. Таблицу (1). Процесс сухого извлечения непродолжителен, и извлечение не является целевым, что является начальной стадией отделения и извлечения металла. В основном относится к методу прямого извлечения материалов или ценных металлов без прохождения через среду, такую как раствор, в основном путем физической сортировки и высокотемпературного пиролиза, дробления батареи и классификации крупной сетки или пиролиза для удаления органических веществ для дальнейшего использовать. Элементы переработаны.

(2) Технология влажной переработки

Технология влажного рециклинга более сложна, как показано в таблице (2), но степень извлечения каждого ценного металла относительно высока. В настоящее время это основная технология утилизации использованных никель-водородных аккумуляторов и литий-ионных аккумуляторов. В технологии мокрого восстановления используются различные кислотно-щелочные растворы в качестве среды переноса для переноса ионов металлов из материала электрода в раствор для выщелачивания, а затем ионный обмен, осаждение, адсорбция и т. Д. Для удаления ионов металлов из раствора в форме солей, оксидов и т.п.

(3) Технология биологической переработки:

В настоящее время исследования в области технологии биологической переработки только начинаются, и это идеальное направление для развития технологии переработки литий-ионных аккумуляторов в будущем. Технология биологической переработки отличается низкой стоимостью, низким уровнем загрязнения и возможностью повторного использования. Он в основном использует микробное выщелачивание для преобразования полезной части системы в растворимое соединение и избирательного растворения его для получения раствора, содержащего эффективный металл, тем самым отделяя целевую часть от примесной части и, наконец, извлекая ценный металл, такой как литий.

Весь процесс рециркуляции обычно делится на четыре части: (1) часть предварительной обработки; (2) ремонт электродного материала; (3) выщелачивание ценных металлов; (4) химическая очистка.

Первый этап: процесс предварительной обработки, цель которого состоит в том, чтобы первоначально отделить и восстановить ценную часть старой литий-ионной батареи, а также эффективно и выборочно собрать части электродного материала с высокой добавленной стоимостью, чтобы облегчить последующее восстановление. процесс. Процесс предварительной обработки обычно включает дробление, измельчение, просеивание и физическое разделение.

Второй шаг: разделение материалов. Смешанный электродный материал положительного и отрицательного электрода получается путем обогащения на стадии предварительной обработки. Для отделения и извлечения ценных металлов, таких как Co и Li, требуется селективная экстракция смешанного электродного материала. Процесс разделения материалов также может осуществляться в соответствии с принципами сухого восстановления, влажного восстановления и биологического восстановления.

Третий этап: химическая очистка. Целью является разделение, очистка и извлечение различных металлов с высокой добавленной стоимостью в растворе, полученном в процессе выщелачивания.

Резюме

1 Литий-ионные батареи более экологичны, чем свинцово-кислотные, но они также загрязняют окружающую среду. Перед лицом крупномасштабного вывода из эксплуатации аккумуляторных батарей основными способами их использования являются: во-первых, использование лестниц; во-вторых, переработка использованных литий-ионных аккумуляторов.

2 Технология переработки отработанных литий-ионных аккумуляторов отработана, поэтому не беспокойтесь слишком сильно.

3 Разработка новых энергетических транспортных средств, во-первых, реакция правительства Китая на возрастающую зависимость паровой (чайной) нефти от внешних факторов; во-вторых, литий-ионные батареи более экологичны, чем свинцово-кислотные; в-третьих, поскольку литий-ионный аккумулятор вызывает проблемы с защитой окружающей среды, у нас есть зрелая технология, с которой можно справиться.

Страница содержит содержимое машинного перевода.