Dezasamblarea și recuperarea bateriei litiu fier fosfat

Bateria retrasă cu litiu fier fosfat care nu are valoarea de utilizare în cascadă și bateriile după utilizarea în cascadă vor intra în sfârșit în stadiul de demontare și recuperare. Diferența dintre bateria cu litiu fosfat de fier și bateria cu material ternar este că nu conține metale grele, iar recuperarea este în principal Li, P și Fe. Valoarea adăugată a produselor recuperate este scăzută, așa că trebuie dezvoltată o cale de recuperare cu costuri reduse. Există în principal două metode de reciclare: metoda focului și metoda umedă.
Proces de recuperare la incendiu
Metoda tradițională de recuperare la incendiu implică, în general, incinerarea la temperatură ridicată a pieselor de electrod, care arde carbonul și materia organică din fragmentele de electrod. Cenușa rămasă care nu poate fi arsă este în cele din urmă cernută pentru a obține materiale sub formă de pulbere care conțin metale și oxizi de metal. Procesul acestei metode este simplu, dar procesul de tratare este lung și rata cuprinzătoare de recuperare a metalelor valoroase este scăzută. Tehnologia îmbunătățită de recuperare pirometalurgică implică îndepărtarea lianților organici prin calcinare, separarea pulberii de fosfat de fier litiu de folia de aluminiu pentru a obține material fosfat de fier litiu. Apoi, se adaugă o cantitate adecvată de materie primă pentru a obține raportul molar necesar de litiu, fier și fosfor, iar un nou fosfat de litiu și fier este sintetizat prin metoda în stare solidă la temperatură înaltă. Conform estimării costurilor, reciclarea uscată pirometalurgică îmbunătățită a deșeurilor bateriilor cu fosfat de litiu fier poate obține profitabilitate, dar fosfatul de fier litiu nou preparat care utilizează acest proces de reciclare are multe impurități și performanțe instabile.
Proces de recuperare umedă
Recuperarea umedă constă în principal în dizolvarea ionilor metalici în acumulatorul de litiu fier fosfat prin soluții acide și alcaline și extragerea suplimentară a ionilor metalici dizolvați sub formă de oxizi, săruri etc. prin precipitare, adsorbție etc. Procesul de reacție folosește în principal H2SO4 , NaOH, H2O2 și alți reactivi. Procesul de recuperare umedă este simplu, cu cerințe reduse de echipament și este potrivit pentru producția la scară industrială. Este cea mai studiată de cercetători și, de asemenea, principala cale de tratare a deșeurilor de baterii litiu-ion din China.
Recuperarea umedă a bateriei cu litiu și fier fosfat depinde în principal de recuperarea electrodului pozitiv. Când utilizați un proces umed pentru recuperarea catodului de fosfat de fier litiu, primul pas este separarea colectorului de folie de aluminiu de substanța activă a catodului. O metodă este de a folosi soluția alcalină pentru a dizolva și colecta fluidul, în timp ce substanța activă nu reacționează cu soluția alcalină și poate fi obținută prin filtrare. A doua metodă este de a dizolva liantul PVDF cu un solvent organic pentru a separa materialul catodului de fosfat de litiu și fier de folia de aluminiu. Folia de aluminiu este reutilizată, iar substanța activă poate fi tratată în continuare. Solventul organic poate fi distilat pentru a realiza reciclarea acestuia. În comparație cu cele două metode, a doua metodă este mai ecologică și mai sigură. O modalitate de a recupera fosfatul de fier litiu de la electrodul pozitiv este generarea de carbonat de litiu. Această metodă de reciclare are un cost mai mic și este adoptată de majoritatea întreprinderilor de reciclare a fosfatului de litiu și fier, dar componenta principală a fosfatului de litiu și fier, fosfatul de fier (cu un conținut de 95 la sută), nu este reciclată, rezultând deșeuri de resurse.
Metoda ideală de recuperare umedă este de a transforma materialele catodice de fosfat feros de litiu reziduali în săruri de litiu și fosfat de fier, obținând recuperarea completă a elementului de Li, Fe și P. Pentru a transforma fosfatul feros de litiu în săruri de litiu și fosfat de fier, oxidul feros trebuie să fie oxidat la fier trivalent, iar litiul este levigat prin levigare acidă sau alcalină. Unii savanți folosesc calcinarea prin oxidare pentru a separa foile de aluminiu și fosfatul de fier litiu, care sunt apoi levigate și separate de acid sulfuric pentru a obține fosfat brut de fier. Soluția este apoi precipitată în carbonat de litiu folosind carbonat de sodiu pentru îndepărtarea impurităților; Filtratul este evaporat și cristalizat pentru a obține un produs sulfat de sodiu anhidru, care este vândut ca produs secundar; Fosfatul brut de fier este rafinat în continuare pentru a obține fosfat de fier de baterie, care poate fi utilizat pentru prepararea materialelor fosfat de fier litiu. Acest proces se desfășoară de mulți ani