Загрязнение окружающей среды и производства при производстве литиевых батарей

Экологичны ли литиевые батареи?

Литиевые батареи не безвредны для окружающей среды, потому что их выброс в окружающую среду может вызвать серьезную опасность. По этой причине существует множество правил и положений, касающихся утилизации литиевых батарей. Однако улучшенные версии литиевых батарей, такие как литий-ионные и литий-полимерные элементы, как правило, более экологичны, поскольку они содержат меньше химически активных веществ по сравнению с первичными литиевыми элементами.

Как производятся литиевые батареи?

Литий - это металл с высокой реакционной способностью, и это предотвращает его появление в чистом или исходном металлическом состоянии, потому что, если бы он вступил в контакт с влагой в атмосфере, он мог бы самопроизвольно воспламениться и распространиться в окружающей среде. Это также объясняет, почему литиевые батареи имеют тенденцию перегреваться и выходить за пределы теплового разряда и, таким образом, взрываться пламенем. Чили в настоящее время числится крупнейшим производителем лития в мире с ведущим местом добычи, расположенным в знаменитой соляной установке Атакама.

Литий в основном производится из двух основных источников, включая магматические породы, такие как сподумен и соли хлорида лития, которые находятся в бассейнах с рассолом. Извлечение лития из рассола считается лучшим вариантом, поскольку это гораздо более дешевая процедура по сравнению с извлечением лития из сподуменовой породы. По этой причине многие месторождения сподумена остаются неосвоенными, другим альтернативным источником лития является морская вода, но, поскольку уровни ее концентрации недостаточны, вариант извлечения лития из нее считается неэкономичным.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Литий - это высокореактивное соединение, указанное в таблице периодов, поэтому оно подходит для производства стекла, фармацевтических препаратов, высокотемпературных смазок, химикатов и, наиболее распространенного, литиевых батарей. Литий содержится в различных соединениях, и процесс экстракции включает несколько химических процессов, посредством которых металл выделяется из его сильнодействующей смеси и перерабатывается в форму или состояние, которые можно использовать. Такие страны включают стабильные соединения, такие как карбонат лития.

Извлечение из рассола

Литий в основном производится из месторождений жидких рассолов, расположенных по всему миру ниже обозначенных солончаков, известных как салары. Многие из этих саларов расположены в Южной Америке и Китае вместе с другими районами, богатыми рассолом, такими как нефтяные и геотермальные месторождения. Ограничение, связанное с извлечением лития из залежей рассола, заключается в том, что это чрезвычайно длительный процесс, который может занять месяцы или даже годы, чтобы получить конечный продукт, пригодный для использования.

Процесс начинается с бурения на поверхности соляных равнин, рассол откачивается и транспортируется в предназначенные для этого пруды-испарители. Именно в этих прудах рассол оставляют испаряться под солнцем, чтобы вся вода высыхала естественным образом. Солевой раствор, собираемый и сбрасываемый в пруды-испарители, составляет тысячи тонн, и это предотвращает его ручное испарение в больших объемах. Ресурсы, необходимые для нагрева для таких методов, будут большими и дорогими и, вероятно, в конечном итоге приведут к увеличению стоимости производства, что, в конечном итоге, приведет к инфляции цен. Кроме того, процесс испарения сталкивается с несколькими препятствиями, такими как неожиданные дожди, потому что ямы для испарения находятся в открытом поле.

Рассол имеет очень высокую концентрацию солей лития, калия и натрия, что упрощает извлечение и использование этих других металлов. Часто обратный осмос использовался для дальнейшего концентрирования литиевого рассола и, таким образом, для ускорения испарения. Как только желаемая концентрация лития в прудах достигается, его перекачивают в установку для извлечения лития, чтобы начать значительную процедуру экстракции. Этот процесс состоит из следующих этапов:

Предварительная обработка

На этом этапе процессы фильтрации и ионообменной очистки используются для отделения любых примесей из солевого раствора. Рассол никогда не бывает чистым раствором, потому что он подвергается воздействию многих внешних материалов в процессе добычи, а также в прудах-испарителях. Таким образом, фильтрация помогает предотвратить любые сбои, которые могут возникнуть в процессе экстракции из-за примесей.

Химическая обработка

В этом процессе в отфильтрованный раствор добавляют химические растворители и другие реагенты, чтобы отделить побочные продукты от желаемых соединений. Этот процесс лучше назвать осаждением, как это обычно известно. Однако химические растворители и реагенты добавляются в хронологическом, а также в заранее определенном порядке для получения наилучших результатов. Если бы они были загружены в решение случайным образом, результаты могли бы оказаться не теми, на которые они нацеливались.

Фильтрация

После обработки химикатами полученный раствор затем фильтруют, чтобы изолировать твердые частицы, которые образовались в результате реакции между раствором и различными химикатами. Эти твердые вещества известны как осадки и могут использоваться в качестве нескольких побочных продуктов.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Производство лития

В конце рассол обрабатывают такими реагентами, как карбонат натрия. Литий, будучи очень реакционноспособным, вытесняет натрий в соединении, таким образом, образуя карбонат лития в качестве полученного соединения. Карбонат лития фильтруется, сушится и продается. Оставшийся раствор не заливается, так как его можно смешивать с реагентами для получения других надежных соединений лития в зависимости от желаемого продукта. После завершения процесса экстракции раствор перекачивается обратно в салары под поверхностью.

Извлечение из сподумена

Сподумен также известен как изверженный или твердый камень, и на него приходится небольшая часть мирового производства лития. Залежи минеральной руды, обнаруженные в сподумене, дают около 20 тонн ежегодно с более чем 100 различными видами минералов, содержащих одинаковую концентрацию лития в них. Однако только некоторые из этих месторождений лития из сподумена эксплуатируются, потому что, поскольку месторождения минералов содержат более высокие уровни концентрации по сравнению с рассолом, тот факт, что их необходимо добывать из твердых пород, делает этот процесс очень дорогим.

Минерал измельчается, а затем смешивается с определенными химическими реагентами, такими как серная кислота, и результат нагревается, фильтруется и, наконец, концентрируется путем испарения. Полученное соединение представляет собой карбонат лития, который затем собирается и транспортируется для дальнейшей обработки на предприятиях для выделения лития.

Приводит ли производство литиевых батарей к загрязнению?

Производство литиевых батарей - это горнодобывающий процесс, при котором остаются большие открытые скрипы или дыры. Это особенно важно при бурении для рассола и в прудах-испарителях. Если оставить эти норы на открытом воздухе, они могут заполниться грязной водой и стать рассадником различных паразитов. Даже при добыче лития из сподумена, откол камней от земли оставляет уродливое место в окружающей среде.

Заключение

Спрос на литий продолжает расти, особенно с ростом производства электромобилей. Однако нам следует уделять больше внимания последствиям добычи этого металла, таким как загрязнение окружающей среды, поскольку это может привести к опустыниванию и другим опасностям для окружающей среды.