Anlagen zur Aufbereitung von Lithiumbatterien – Sortierung von Lithium-Eisenphosphat-Kathodenfolien zur Wiederverwendung
Veröffentlichungszeit:2022-12-16 Quelle:Lithium Battery Recycling Machine Teilen:
Derzeit handelt es sich bei der überwiegenden Mehrheit der auf dem Markt erhältlichen Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Akkus in der Regel um ternäre Materialien, Lithiummanganat und Lithiumeisenphosphat, wobei der Marktanteil von Batterien mit ternären Materialien und Lithiumeisenphosphat-Batterien bei etwa 45 % liegt. Ausgediente Lithium-Ionen-Batterien enthalten in der Regel 5 % bis 20 % Co, 5 % bis 10 % Ni, 5 % bis 7 % Li, 5 % bis 10 % andere Metalle (Cu, Al, Fe usw.), 15 % organische Stoffe und 7 % Kunststoff. Der Gehalt an wertvollen Metallen ist höher als im Erz selbst oder sogar im verarbeiteten Erzkonzentrat; ausgediente Lithium-Ionen-Batterien gelten daher als wahre „Metallmine“. Im Vergleich zu anderen Batterien gelten Lithium-Ionen-Batterien in der Regel als saubere, grüne Energiequelle. Da sie jedoch Schwermetallionen, Lithiumhexafluorophosphat, organisches Karbonat und andere giftige und schädliche Substanzen enthalten, verursachen sie bei unsachgemäßer Behandlung dennoch eine Verschmutzung der Wasserqualität, des Bodens und der Atmosphäre. Daher ist die schadlose Behandlung von Lithium-Ionen-Altbatterien und das umweltfreundliche Recycling der Ressourcen der Weg zu einer Kreislaufwirtschaft, der erhebliche Vorteile in Bezug auf Ressourcen, Wirtschaft und Umwelt mit sich bringt.
Die physikalische Sortierung bei Anlagen zur Aufbereitung von Lithium-Batterien basiert auf den Unterschieden der einzelnen Komponenten von Lithium-Ionen-Altbatterien hinsichtlich Partikelgröße, spezifischem Gewicht, Magnetismus, Benetzbarkeit, Reibungsladung und anderen physikalischen Eigenschaften, um die Trennung und Reinigung der einzelnen Komponenten zu erreichen [, einschließlich Siebsortierung, Schwerkraftsortierung, magnetische Sortierung und Flotation usw.]. Aufgrund der Vorteile wie Wirtschaftlichkeit, Umweltschutz, kurzer Prozessablauf und Vereinfachung des anschließenden metallurgischen Aufbereitungsprozesses wird die physikalische Sortierung in der Praxis meist als Vorbehandlungsschritt im Recyclingprozess von Lithium-Ionen-Altbatterien eingesetzt, um die Materialien mit hohem Gehalt vorab anzureichern.
Anlagen zur Aufbereitung von Lithium-Batterien: Zerkleinerung, Siebung und Sortierung. Die Zerkleinerung ist der entscheidende Schritt im Recyclingprozess von Alt-Lithium-Ionen-Batterien. Nachdem die Batterie entladen wurde, werden die Metallhülle und die inneren Komponenten durch Schneiden, Scheren oder Prallzerkleinerung zerkleinert. Die Bestandteile von Alt-Lithium-Ionen-Batterien werden häufig auf eine bestimmte Korngröße zerkleinert, was zu einer Anreicherung führt und deutliche selektive Zerkleinerungseigenschaften aufweist. Nach der primären Prallzerkleinerung und Siebung von Lithium-Altbatterien reichern sich die Metallhülle und die große Membran im +2-mm-Zerkleinerungsprodukt an, die Metallfolie und die faserige Membran im 0,25–2-mm-Zerkleinerungsprodukt und das aktive Elektrodenmaterial Lithiumkobaltat und Graphit im -0,25-mm-Zerkleinerungsprodukt. Zhou Xu et al. [22] setzten bei Anodenmaterialien aus Lithium-Ionen-Altbatterien Hammer-Vibrationszerkleinerung und Vibrationssiebung ein und erzielten einen Kupfergehalt von 92,4 % in der Partikelgröße von +0,250 mm, einen Kohlenstoffpulvergehalt von 96,6 % in der Partikelgröße von -0,125 mm sowie eine effektive Trennung von Kupfer und Kohlenstoffpulver durch Luftstromsortierung im Partikelgrößenbereich von -0,125 bis +0,250 mm.
Als Reaktion auf die Probleme der geringen Partikelgrößenunterschiede und der ungleichmäßigen Partikelgrößenverteilung bei der herkömmlichen Zerkleinerungsmethode wurde die Anlagen zum Recycling von Lithiumbatterien Es wird das Zerkleinerungsverfahren angewendet, wobei der Unterschied in der Partikelgröße zwischen dem Material der negativen Elektrode und der Aluminium- bzw. Kupferfolie im zerkleinerten Produkt groß ist; die Beschaffenheit der Separationsmembran ändert sich dabei nicht wesentlich, und die Trennung des Materials der positiven und negativen Elektrode von der Aluminium- bzw. Kupferfolie erfolgt durch Sieben.
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