...
Lityum pillerin geri dönüşümü-endüstri raporu

Lityum pillerin geri dönüşümü sektör raporu

Dünyanın hızlı gelişimi ile lityum pil endüstrisi ve lityum pillere yönelik pazar talebinin sürekli genişlemesi, lityum pillerin geri dönüşümü zorunludur. Bu makale, geri dönüşüm lityum pil endüstrisinin katı talebini kısaca analiz edecek ve geri dönüşüm maliyetini ve endüstri optimizasyonunu tanıtacaktır.
İçindekiler

Lityum pilin bileşimi

Lityum iyon piller (LIB'ler) 1990 yılında Japon Sony Corporation tarafından başarılı bir şekilde geliştirilmiş ve ticarileştirilmiştir ve başta taşınabilir elektronik ürünler, elektrikli araçlar ve büyük ölçekli enerji depolama olmak üzere çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Nikel-kadmiyum ve nikel-metal hidrit pillerle karşılaştırıldığında, lityum iyon piller yüksek enerji, iyi çevrim performansı, düşük kendi kendine deşarj ve hafıza etkisi olmaması gibi avantajlara sahiptir. Bir lityum iyon pilin ana bileşimi bir pil kutusu ve bir pil hücresi içerir; burada pil hücresi bir katot, bir anot, bir ayırıcı, bir akım toplayıcı ve elektrolit içerir.
YouTube_play_button_icon_(2013–2017).svg

Katot
88-89wt.% katot aktif malzemesi, 7-8wt.% asetilen siyah iletken madde ve 3-4wt.% organik yapıştırıcı, eşit şekilde karıştırılır ve 10-20 mikron alüminyum folyo sıvı toplayıcı üzerine kaplanır, yani lityum iyon pilin katodunu oluşturur.

Yaygın katot aktif malzemeleri arasında lityum demir fosfat (LiFePO4, LFP), lityum kobalt oksit (LiCoO2, LCO), nikel-kobalt-manganez üçlü malzeme (LiNixMnyCo1-x-yO2, NCM), nikel-kobalt-alüminyum üçlü malzeme (LiNixCoyAl1-x-yO2, NCA) vb. bulunmaktadır.

Anot
88-90wt.% anot aktif malzemesi (grafit veya benzer grafit yapısına sahip karbon), 4-5wt.% asetilen siyahı iletken madde ve 6-7wt.% organik bağlayıcı, eşit şekilde karıştırılır ve 7-15 mikron bakır folyo toplayıcı sıvı üzerine kaplanır, yani lityum iyon pilin anodunu oluşturur.

Organik elektrolit
Esas olarak elektrolit tuzları, organik çözücüler ve katkı maddelerinden oluşur. Elektrolit lityum tuzları LiPF6, LiBF4 vb. içerir. Organik çözücüler arasında esterler, eterler, sülfonlar, nitriller ve nitro bileşikleri bulunur. Katkı maddeleri SEI film oluşturucu katkı maddeleri, katot koruma katkı maddeleri, lityum tuzu stabilizatörleri, aşırı şarj ve aşırı deşarj koruyucu maddeler ve alev geciktirici katkı maddeleri olarak ayrılabilir.

Ayırıcı
A lityum pil ayırıcı özel olarak şekillendirilmiş polimer film mikro gözenekli bir yapıya sahiptir, bu da lityum iyonlarının serbestçe geçmesine izin verirken elektronların geçmesine izin vermez. Başlıca poliolefin membranlar (polietilen, polipropilen ve diğer polimerler), dokunmamış membranlar (doğal lifler, mikrofibrile selüloz ve selüloz nanofiberler) ve seramik kompozit membranlar vardır.

Geri dönüşümlü lityum pillerin sert-demand'ı

Lityum pillerin geri dönüşümüne yönelik katı talep

Çin, dünyanın en büyük lityum iyon pil üreticisi ve tüketicisidir. Eksiksiz bir endüstriyel zincir ve uluslararası rekabet gücüne sahip bir dizi lider pil şirketi bulunmaktadır. Son yıllarda, politikalar Çin'de yeni enerji endüstrisinin gelişimini desteklemeye devam etti ve yeni enerji ve enerji depolama hızlı bir büyüme eğilimi göstererek geri dönüşümlü lityum pil endüstrisinin eşzamanlı olarak hızla genişlemesine neden oldu.

GGII'ye göre, Çin'in 2022 yılındaki lityum iyon pil sevkiyatı 655GWh ve bir önceki yıla göre +100,3% olarak gerçekleşmiştir. 2022 yılında Çin'deki lityum iyon pillerin en büyük alt kategorisini 73% ile güç pilleri oluşturmaktadır.

Elektrikli araçların önemli bir bileşeni olan güç bataryalarının kurulu kapasitesi, elektrikli araç satışlarıyla eş zamanlı olarak artmıştır. Çin Otomobil Üreticileri Birliği'ne göre, 2022 yılında Çin'deki elektrikli araç satış hacmi 6,887 milyon, bir önceki yıla göre +95,6%; Frost & Sullivan'a göre, güç bataryalarının kurulu kapasitesi 294,6GWh, bir önceki yıla göre +90,7%'dir.

2022-2025'te CAGR29% ve 2025-2030'da CAGR22%'ye göre hesaplanırsa, Çin'in güç bataryası kurulu kapasitesinin 2025'te 632GWh'ye ve 2030'da 1707GWh'ye ulaşacağı tahmin edilmektedir.

Şu anda, güç bataryasının batarya ömrü yaklaşık 8-10 yıldır, ancak elektrikli araç güç bataryası için, batarya kapasitesi nominal kapasitenin 80%'sine düştüğünde, artık kullanım gereksinimlerini karşılamamaktadır, bu nedenle gerçek etkili ömür yaklaşık 5-7 yıldır. Hizmet dışı bırakıldıktan sonra, güç bataryası doğrudan geri dönüştürülebilir veya düşük performans gereksinimleri olan senaryolarda kullanılabilir.

Kademeli kullanım, kapasitesi nominal kapasitenin 70-80% altına düşen güç bataryaları için uygundur. Bu tür bataryalar elektrikli araçların kullanımı için standartları karşılamasa da, kalan batarya kapasitesi diğer ekipmanların enerji ihtiyaçlarını karşılayabilir.

Bu tür bataryalar sökülebilir, elenebilir, yeniden monte edilebilir ve daha sonra düşük hızlı elektrikli araçlar (elektrikli bisikletler, ekspres araçlar vb.), güneş enerjili sokak lambaları, iletişim baz istasyonu vb. gibi yüksek enerji yoğunluğu gerektirmeyen bazı alanlarda kullanılan küçük bir batarya paketine sistemle entegre edilebilir. Pil kapasitesi 40%'den daha fazla azalan güç pilleri için söküm ve geri dönüşüm sürecine gireceklerdir.

Lityum demir fosfat pillerin ortalama çevrim ömrü nispeten daha uzun olduğundan (4000 kez), pil kapasitesi azalma modu yavaş ve düzgündür, bu nedenle kademeli kullanım için daha uygundur. Üçlü pillerin ortalama çevrim ömrü nispeten kısadır (2000 kez) ve daha az kararlıdır. Nikel, kobalt ve manganez gibi nadir metaller içerir, bu nedenle geri dönüşüm yöntemi esas olarak sökme ve geri dönüştürmedir.

Giderek büyüyen hurda geri dönüşüm lityum pil pazarı için, geri dönüşümün gerekliliği temel olarak iki açıdan yansıtılmaktadır: çevre koruma ve ekonomi.

Çevre koruma açısından bakıldığında, geri dönüşümlü lityum piller çeşitli ağır metaller, organik ve inorganik bileşikler ve diğer toksik ve zararlı maddeler içerir, bir kez toprağa, suya ve atmosfere sızdığında ciddi kirliliğe neden olur; Kobalt, nikel, bakır, alüminyum, manganez ve diğer metaller de kümülatif bir etkiye sahiptir, besin zinciri yoluyla insan vücudunda zenginleşerek büyük zarar verir.

Bu nedenle, insan sağlığının ve çevrenin sürdürülebilir gelişimini sağlamak için lityum pillerin geri dönüşümünün merkezi olarak zararsız bir şekilde işlenmesi ve içlerindeki metal malzemelerin geri dönüştürülmesi gerekmektedir. Buna ek olarak, kullanılmış güç pillerinin hammaddelerinin geri dönüşümü, cevher hammaddelerinin karbon emisyonlarını 40%'den daha fazla etkili bir şekilde azaltabilir.

Ekonomik açıdan bakıldığında, geri dönüşüm lityum pillerin katot malzemeleri genellikle Li, Co, Ni ve Mn gibi değerli metal elementler içerir ve metal içerikleri bazı doğal cevherlerinkinden bile daha yüksektir. Cevherlerden değerli metallerin çıkarılması yüksek maliyet ve enerji tüketimi gerektirir ve bu metallerin geri dönüşüm lityum pillerden geri dönüştürülmesi sadece yüksek saflıkta ürünler elde etmekle kalmaz, aynı zamanda maliyetleri etkili bir şekilde azaltır ve önemli ekonomik faydalar sağlar.

Kullanılmış bataryalarda geri dönüştürülebilir metal

Kullanılmış pillerdeki geri dönüştürülebilir metal

Şu anda, sektördeki ana hammaddeler atık pil paketlerinden ve pil paketleri veya katot üretim sürecindeki hurdalardan gelmektedir. Geri dönüşüm nesneleri açısından bakıldığında, atık pillerin / hurdaların geri dönüşümü esas olarak metal malzemelerdir. Esas olarak kabuk, sıvı toplayıcı ve katot malzemesine dağıtılır.

Kabuktaki ve sıvı toplayıcıdaki metaller temel olarak bakır, alüminyum, demir vb. dahil olmak üzere basit maddeler şeklinde bulunur. Metal elementlerin geri kazanımı nispeten basittir ve erken aşamada sökme ve sıyırma ile tamamlanabilir. Katottaki metaller arasında kobalt, nikel, lityum, manganez, alüminyum, demir vb. bulunur. Az bulunan metallerin değeri yüksektir, ancak bu metaller bileşikler halinde bulunduğundan geri dönüşümü daha zordur, bu nedenle mevcut geri dönüşüm sürecinin de çekirdeğini oluşturur.

Katot malzemesi üretim hurdasının geri kazanımı için: Toplam kütlenin 88-89wt.%'si katot aktif malzemesi, 7-8wt.%'si asetilen siyahı iletken madde ve 3-4wt.%'si organik yapıştırıcıdır.

Atık pil takımı/pil takımı üretim artıklarının geri dönüşümü için: lityum demir fosfat pil takımı için monomer 60% ve kabuk 24%'dir. Bunların arasında, katot aktif malzemesi lityum demir fosfat 32.1%'dir, bu nedenle lityum demir fosfat pil paketi için bir bütün olarak lityum demir fosfat yaklaşık 20%'dir.

Üçlü polimer geri dönüşüm lityum pil paketleri için, monomer 68.2% ve kabuk 21%'dir. Bunlar arasında katot malzemesi, üçlü geri dönüşüm lityum pillerin kütlesinin 39%'sini oluşturmaktadır. Referans katot malzemesinin ağırlıkça 88-89TP3T'si katot aktif malzemesidir, dolayısıyla bir bütün olarak üçlü geri dönüşüm lityum pil paketleri için üçlü malzeme yaklaşık 24%'dir.

Pil geri dönüşüm süreci

Lityum pillerin geri dönüşümü için hidrometalurji, pirometalurji, birleşik işlem ve onarım ve rejenerasyon işlemi olmak üzere dört ana işlem vardır. Geleneksel geri dönüşüm süreçleri temel olarak hidrometalurji ve pirometalurji geri dönüşümüdür.

Dünya çapında en yaygın olarak kullanılan geri dönüşüm süreci temel olarak pirometalurjiye dayanmaktadır. Ön işlemden geçirilen aktif malzemeler, organik maddelerin giderilmesi için yüksek sıcaklıkta bir yakma fırınına yerleştirilir, metal alaşımları elde etmek için eritilir ve ardından liç/ekstraksiyon işlemleriyle metal bileşikleri elde edilir.

Belirli işlemler açısından, atık pillerin geri dönüşümü ve arıtımı temel olarak üç sürece ayrılır: ön arıtma, ikincil arıtma ve ileri arıtma. Ön arıtma temel olarak derin deşarj, kırma ve fiziksel ayırmayı içerir.

İkincil işlem, katot ve anot aktif malzemelerini substrattan ayırmaktır ve esas olarak ısıl işlem, organik çözücü çözünmesi ve kül suyu çözünmesini içerir. İleri işlem, liç ve ayırma ve saflaştırmayı içerir ve değerli metal malzemelerin çıkarılması, lityum pillerin geri dönüşüm sürecinin anahtarıdır.

Geri dönüştürülmüş lityum piller, katot, anot ve ayırıcıyı akım toplayıcıdan ayırmak için boşaltma, sökme, kırma ve ayırma gibi ön işlem adımlarından geçer ve ardından yüksek değerli geçersiz katot tozu elde etmek için kırma, eleme ve manyetik ayırma gibi işlemlerden geçer.

Katot malzemesi, katot malzemesinin öncülünü yeniden elde etmek için pirometalurji veya hidrometalurji ile işlenir, belirli miktarda lityum tuzu ile karıştırılır ve yeni bir katot malzemesi oluşturmak için sinterlenir. Bu iki geri dönüşüm süreci, bataryadaki malzemelerin orijinal bileşimini ve yapısını tamamen yok eder ve yeni hammaddelerin sentezi için öncü olarak içlerindeki elementleri çıkarır.

Gelişmekte olan doğrudan geri dönüşüm teknolojileri, genellikle başarısız malzemelerin bileşimi ve yapısı ile başlar, malzemenin doğal yapısını bozmadan akü malzemeleri̇ ve yapısal rejenerasyonun sağlanması, malzemelerin elektrokimyasal aktivitesinin geri kazanılması. Katot malzemelerinin doğrudan geri kazanımına yönelik ana akım teknolojiler arasında katı faz yöntemi, erimiş tuz yöntemi, hidrotermal lithiation, düşük ötektik çözücü yöntemi ve atmosferik basınç lithiation vb. yer almaktadır.

Katı faz yöntemi: Basit ve yaygın olarak kullanılır, ancak yüksek enerji tüketimine sahiptir.

Erimiş tuz yöntemi: Reaksiyon sıcaklığı düşüktür, ancak lityum tuzu miktarı ve ısıl işlem süresi kesinlikle gereklidir.

Hidrotermal lithiation: Daha düşük sıcaklık, daha kısa süre ve daha homojen reaksiyona sahiptir, ancak yüksek basınçlı ortamda bazı güvenlik riskleri vardır.

Düşük ötektik çözücü yöntemi: Normal basınçta arızalı katodun rejenerasyonunu gerçekleştirebilir ve DES'ler yeşil ve geri dönüştürülebilirdir, bu da geri dönüşüm maliyetini büyük ölçüde azaltabilir ve büyük ölçekli geri kazanım için kullanılması beklenmektedir. Bununla birlikte, şu anda konuyla ilgili çok az çalışma vardır ve farklı katot malzemelerine uygun DESs sistemlerinin geliştirilmesi gerekmektedir.

Şu anda, geri dönüşümlü lityum pillerin doğrudan rejenerasyon süreci hala araştırma ve geliştirmenin deneysel aşamasındadır ve henüz büyük ölçekte kullanılmamıştır.

Çin'de pil geri dönüşümü temel olarak geleneksel sökme + hidrometalurji işlemine dayanmaktadır. Geri dönüşüm şirketleri ilk olarak manuel/mekanik olarak sökülen ve hizmet dışı bırakılan pilleri farklı malzemelere ayırır ve ana işi sökme olan şirketler, kabuk plastiği, alüminyum tozu, bakır tozu ve katot tozu gibi farklı malzemeleri aşağı akışla ilgili şirketlere satar ve malzemeleri aşağı akışta eritir.

Yüksek derecede entegrasyona sahip şirketler atık tozu doğrudan eriterek kobalt sülfat ve nikel sülfat gibi sülfatlara ve ayrıca nikel hidroksit ve kobalt hidroksit gibi öncüllere dönüştürebilir.

Geri dönüşüm lityum pillerin maliyeti ve ürün değeri

Geri dönüşüm lityum pillerin maliyeti ve ürün değeri

Maliyet açısından bakıldığında, batarya geri dönüşümünün maliyet yapısı temel olarak iki bölüme ayrılmaktadır: atık bataryanın kendi maliyeti ve işleme ücreti. Atık pilin kendi maliyeti genellikle toplamın 50%'sini aşar ve diğer işleme maliyetleri yardımcı malzemelerin maliyetini, yakıt ve güç maliyetlerini, çevresel yönetim maliyetlerini, ekipman maliyetlerini, işçilik maliyetlerini ve diğer giderleri (saha ücretleri, kamu ücretleri, vergiler) içerir.

Lityum pillerin geri dönüşümü için, pil paketi geri kazanım fiyatının 18.000 RMB/ton olduğu varsayıldığında, ton başına pirometalurji ve hidrometalurji geri dönüşüm maliyeti (pil paketlerinin satın alınması dışında) sırasıyla 5900 RMB/ton ve 11300 RMB/ton olup, toplam geri dönüşüm maliyeti 23900 RMB/ton ve 29300 RMB/ton'dur.

Üçlü geri dönüşüm lityum piller için, pil paketi geri kazanım fiyatının 38.000 RMB/ton, ton başına pirometalurji ve hidrometalurji geri dönüşüm maliyetinin (pil paketlerinin satın alınması dışında) sırasıyla 6.000 RMB/ton ve 14.400 RMB/ton olduğunu ve toplam geri dönüşüm maliyetinin sırasıyla 44.000 RMB/ton ve 52.400 RMB/ton olduğunu varsayalım.

Kuru işlem nispeten basit ve geri dönüşüm maliyeti düşük olmasına rağmen, üründe daha fazla kirlilik, arıtma sürecinde daha fazla kirlilik vardır ve hedef geri dönüşüm lityum pillerin geri kazanım oranı hidrometalurji işleminden daha düşüktür, bu nedenle bazı işlem kusurları vardır.

Bu nedenle, Çin'deki mevcut pil geri dönüşüm üretim hattı esas olarak hidrometalurjidir. Lityum demir fosfat piller için mevcut ana geri dönüştürülmüş ürünler hurda bakır, lityum karbonat ve demir fosfattır.

Örnek olarak lityum demir fosfat güç bataryası paketi ele alındığında, monomerin ağırlığı yaklaşık 60%, monomerdeki katot malzemesinin ağırlığı yaklaşık 32,1% (aktif malzeme katot malzemesinin 88-89%'sini oluşturur) ve bakır folyonun ağırlığı yaklaşık 10,8%'dir.

Bakır folyonun geri kazanım oranının 98%, lityum karbonatın 90% ve demir fosfatın 95% olduğu varsayımına dayanarak, bir ton lityum demir fosfat pil paketi 63,5 kg atık bakır, 35,9 kg lityum karbonat ve 154,8 kg demir fosfat çıkarabilir, bu da geri kazanılan ana ürünün 17.000 RMB/ton lityum demir fosfat pil paketi değerine karşılık gelir.

Maliyet ve gelir muhasebesi yoluyla, mevcut geri dönüşüm lityum pil endüstrisi hala küçük bir kar veya hatta zarar durumundadır; Esas olarak 2022'den bu yana hammadde ucundaki atık pil paketlerinin yüksek primi nedeniyle. Daha önce, düşük lityum fiyatı nedeniyle, üçlü pillerin geri dönüşümü esas olarak nikel ve kobalttır, bu nedenle fiyatlandırma indirim faktörü yalnızca nikel ve kobaltın değerini yansıtır.

22 yıl içinde lityum fiyatı keskin bir şekilde artmıştır ve lityumun değerini yansıtmak için nikel ve kobaltın iskonto katsayısı sadece daha yükseğe ayarlanabilir. Süperpozisyon endüstrisi katılımcıları kullanılmış batarya paketi kaynakları için şiddetle rekabet etmektedir, batarya paketinin iskonto faktörü normal 70-80%'den 200%'ye kadar yükselmiştir ve gerçek değer seviyesinden büyük bir sapma vardır.

Pil geri dönüşüm endüstrisi optimizasyonu

Akü geri dönüşüm endüstrisi zincirindeki katılımcılar için, piyasanın normalleşmesinden sonraki gelişme eğilimi daha çok hammaddelerin istikrarlı bir şekilde elde edilmesine, geri dönüşüm sürecinin maliyetinin basitleştirilmesine ve ürün veriminin iyileştirilmesine odaklanmalıdır.

Geri dönüşüm lityum pil kaynak kanallarının standartlaştırılması

Hammadde edinimi açısından bakıldığında, sektörün ilk aşamalarında norm ve standartların eksikliği, ön uç atık pil geri dönüşüm sisteminin düzensizliğine neden olmuş ve çok sayıda kayıt dışı üretici, yüksek fiyatlarla satın alma için rekabet ederek resmi şirketlerin alanını daraltmıştır.

Resmi şirketler geri dönüşüm nitelikleri, kanalları, teknolojisi ve ölçeği açısından mükemmel sistemlere ve operasyonel kabiliyetlere sahip olsa da, atık pil kaynak kanalları için, geri dönüşüm için resmi kanalları seçmek daha yüksek maliyetler ödemek anlamına gelmektedir. Örneğin, düzenli şirketlerin daha sonraki satışlarda KDV'yi mahsup etmek için geri dönüştürülmüş lityum piller için faturaya ihtiyacı vardır, bu da küçük ölçekli geri dönüşümcüler için ek maliyetlere neden olur. Bu nedenle, hammadde tedarikçileri küçük atölyeleri ve ikinci el araba pazarlarını tercih etme eğilimindedir.

Profesyonel üçüncü taraf geri dönüşüm şirketlerinden farklı olarak, OEM sökülmüş lityum pilleri elden çıkarma hakkına sahip olsa da, pil üretimi sonrası sürecin kademeli kullanımına daha aşinadır. Hurda geri dönüşüm süreci esas olarak söküm ve metalurji ile ilgilidir, araç fabrikasının teknik avantajlarının olmaması, yüksek ekipman yatırımı, işçilik maliyetleri ve teknik maliyetler, lityum pillerin geri dönüşümü bir yük haline gelmiştir.

Bu nedenle, OEM'ler genellikle üçüncü taraf geri dönüşüm şirketleri, malzeme şirketleri, metalürji şirketleri vb. ile işbirliği yapmayı tercih etmektedir. OEM, ana gövde ve kaynak tarafı olarak atık piller ve teknik rehberlik sağlar ve takip süreci ve üretim ortak tarafından tamamlanır.

Süreç optimizasyonu

Süreç akışı açısından bakıldığında, Çinli şirketlerin süreç modu, eritme teknolojisi ve kapasite ölçeği temelde aynıdır ve şirketler arasındaki geri kazanım oranı ve kar seviyesindeki fark, esas olarak ön işlemin ön ucundaki sökümün otomasyon derecesinin yanı sıra ön uçta kırma ve eleme ve arka uçta hidrometalurji verimine ve maliyet azaltma ve verimlilik olmak üzere iki açıdan optimizasyon sürecine yansımaktadır.

Akıllı demontaj
Ön uç manuel sökümde birçok sorun vardır ve zeka, endüstrinin gelecekteki odak noktasıdır. Ön uç ön işlem sürecinde, mevcut üretim hattının kırma ve eleme işlemleri temelde otomatikleştirilmiştir ve bu da beslemenin bir ucunu (demonte modül) ve ürünün bir ucunu gerçekleştirebilir.

Bununla birlikte, çok çeşitli güç batarya paketleri, farklı marka modelleri, karmaşık yapı ve belirsiz emeklilik durumu nedeniyle, batarya paketinin kabuğu ve tek bataryanın dış ambalajı hala çoğunlukla manuel olarak sökülmektedir.

Toplu akü demontajında, manuel demontajın birçok sorunu vardır: akü paketi voltajı yüksektir, ancak dahili kablo demeti düzenlemesi karmaşıktır, bu da elektrik çarpması ve kısa devre risklerine neden olur. Batarya paketinin içinde kaba kuvvetle sökülmesi gereken büyük miktarda yapıştırıcı vardır. Bu arada, söküm verimliliğinin artırılmasına ve işçilik maliyetlerinin azaltılmasına dikkat edilmelidir. Bu nedenle akıllı söküm, sektörün odaklanması gereken büyük bir konudur.

Güç geri dönüşümlü lityum pillerin manuel yerine makinelerle akıllı ve esnek bir şekilde sökülmesi için ana adımlar şunlardır: 3D kamera veri toplama sisteminin kurulması, üst kapak vidalarının çok robotlu işbirlikçi sökülmesi, üst kapak taşıma, pil modülü taşıma, demonte ürünlerin akıllı sınıflandırılması, modül ve çekirdek frezeleme ve diğer adımlar.

Akıllı sökümde yer alan ana atılım noktaları, farklı akü modellerinin görünümünün çeşitlenmesinden, bileşenlerin akıllıca tanınması ve kavranmasından ve uzun yıllar çalıştıktan sonra oluşan deformasyondan kaynaklanır ve söküm sisteminin belirli duruma göre dinamik olarak ayarlanmasını gerektirir.

Hidrometalurji
Geri dönüşümlü lityum pillerdeki lityum metalinin geri kazanım oranı yalnızca 85-90%'dir ve iyileştirme için hala yer vardır. Geri dönüşümlü lityum pillerin sınırlandırılması esas olarak nikel-kobalt-manganez çözeltisinin ekstraksiyonu ve safsızlık giderme işlemi sırasında atık kalıntıdaki 10% lityum iyonunun adsorpsiyonundan kaynaklanmaktadır.

Üçlü pil siyah tozunun asit liçinden sonraki çözeltide, lityum en küçük ve en aktif metaldir; Ön kalsinasyon indirgeme işleminde 80% lityum karbonat ekstrakte edilebilmesine rağmen, nikel, kobalt ve manganez ekstraksiyon işleminin ikinci aşamasında, oluşan cüruf 10% lityum iyonunu adsorbe edecek ve bu da lityum karbonatın üçüncü fazının kristalizasyon geri kazanımında bir azalmaya neden olacaktır, bu nedenle mevcut işlemdeki lityum geri kazanım oranının 90%'yi aşması zordur.

Verimi artırmak için ön uç lityum ekstraksiyon sürecinin optimizasyonuna ek olarak, son geri dönüşüm lityum pillerinde de maliyet azaltma için yer vardır. Şu anda, sonunda nikel-kobalt rafinat içindeki lityumun geri kazanımı için, MVR buharlaştırma işlemi esas olarak konsantre etmek için kullanılır ve çözeltideki su buharlaştırılarak lityum konsantrasyonu arttırılır ve daha sonra arka uçta lityumun çökeltilmesi tamamlanır.

MVR buharlaştırma işleminin avantajı, teknolojinin olgun olması ve yaygın olarak kullanılmasıdır, ancak operasyon sürecinde çok fazla elektrik tüketmesi gerekir (1 ton lityum karbonat MVR ekipmanının üretimi için 9000 KWH elektrik tüketmesi gerekir) ve maliyeti yüksektir.

Bu temelde, sektördeki bazı şirketler de adsorpsiyon + membran ve ekstraksiyon gibi daha ekonomik çözümlerle lityum konsantrasyonu elde etmeye ve MVR ekipmanlarının kullanımını azaltmaya çalışmaktadır. Adsorpsiyon + membran konsantrasyonu esas olarak adsorpsiyon ve desorpsiyon işlemiyle artırılır ve ekstraksiyon, ekstraksiyon ve ters ekstraksiyon yoluyla elde edilir.

MVR prosesi ile karşılaştırıldığında, bu iki prosesin elektrik tüketimi büyük ölçüde azalır ve adsorbanlar, membranlar, ekstraktantlar ve diğer reaktiflerin tüketimi sadece artar. Ön yatırım da MVR sürecinden daha küçüktür, bu da şirketlerin maliyetleri düşürmesine yardımcı olur.

İlgili yazı

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir