A reciclagem de baterias de lítio refere-se ao processo de tratamento de baterias de lítio que atingiram o fim de sua vida útil após uso prolongado, quando seu desempenho intrínseco se degradou a ponto de se tornarem inutilizáveis para sua finalidade original. Isto envolve uma série de processos físicos, químicos, biológicos e de utilização em cascata para extrair e diferenciar de forma sistemática e eficiente os materiais valiosos contidos neles, restaurando assim o seu valor utilitário.
Tipos de tecnologias de reciclagem de baterias de lítio
De uma perspectiva ampla, a tecnologia de reciclagem de baterias de lítio é categorizada principalmente em dois tipos:reprocessamentoesecundárioutilização.
Reciclagem regenerativaa tecnologia envolve o pré-processamento de baterias de lítio gastas para descarregá-las totalmente, seguido por métodos físicos (secos), químicos ou biológicos para separar metais valiosos como níquel, cobalto, lítio e manganês-juntamente com outros materiais recuperáveis da estrutura da bateria-em compostos metálicos ou matérias-primas para novas baterias de lítio.
Reciclagem de utilização hierárquicaa tecnologia envolve desmontar, inspecionar, classificar e reconfigurar as células ou baterias de baterias de lítio usadas em baterias novas e saudáveis. Estes são então reutilizados estruturalmente em diferentes campos de aplicação. Esta abordagem permite essencialmente a utilização estruturada, em camadas e eficiente de baterias de lítio.
Fluxo do processo de reciclagem de baterias de lítio
Tecnologia de reciclagem física: um processo que extrai materiais valiosos dos componentes internos de baterias-em fim de{1}}vida útil-como materiais ativos de eletrodos, coletores de corrente e invólucros de baterias-por meio de uma série de etapas, incluindo trituração, peneiramento, separação magnética, moagem fina e classificação. Esses materiais recuperados são então processados para posterior reciclagem. A técnica central envolve a restauração do material após britagem e peneiramento, constituindo um processo físico relativamente puro.
Tecnologia de reciclagem úmida: após a desmontagem e o pré-{0}}processamento de baterias usadas, elas são dissolvidas em soluções ácidas ou alcalinas para extrair elementos metálicos valiosos. Os metais valiosos restantes são então recuperados através de métodos de troca iônica e eletrodeposição. O processo principal envolve lixiviação e extração de pós de eletrodos usando reagentes químicos.
Tecnologia de reciclagem pirometalúrgica: O invólucro da bateria é removido e o núcleo da bateria é misturado com coque e calcário. Após a torrefação por redução, obtém-se uma liga de carbono contendo lítio metálico, cobalto, níquel, alumínio e outros elementos. O flúor e o fósforo do eletrólito solidificam-se na escória, que pode ser utilizada como aditivo para materiais de construção ou concreto. Segue-se o processamento adicional, com todo o processo concluído em altas temperaturas. O processo pirometalúrgico central envolve pirólise de alta-temperatura para obter óxidos metálicos.
Comparação de três métodos de reciclagem:
Os métodos de reciclagem úmida oferecem a mais alta eficiência e tecnologia madura.
① A reciclagem física apresenta um processo simples que não requer produtos químicos adicionais, o que a torna a opção mais ecologicamente correta, mas com baixa eficiência de recuperação.
② A reciclagem úmida atinge taxas de recuperação mais altas de metais valiosos, tem baixos requisitos de equipamento e emprega tecnologia madura; entretanto, o processo é complexo, requer métodos úmidos especializados para diferentes tipos de baterias, incorre em custos mais elevados e pode causar poluição ambiental se manuseado incorretamente.
③ A recuperação pirometalúrgica é relativamente simples e com alta compatibilidade, adequada para processamento em grande-escala de diversos resíduos de baterias de lítio. No entanto, exige alto consumo de energia, requer equipamentos sofisticados e apresenta desafios ambientais significativos.
A recuperação hidrometalúrgica é o processo principal. A recuperação hidrometalúrgica de ouro é amplamente reconhecida por seu baixo consumo de energia, altas taxas de recuperação, alta pureza do produto e requisitos modestos de equipamento. As principais etapas do processo-úmido de extração de ouro para baterias usadas incluem pré-tratamento, pré-processamento, lixiviação ácida/alcalina, purificação de chorume, separação/extração e precipitação elementar. O núcleo do processo-úmido de reciclagem está no estágio de lixiviação de metais, onde ácidos inorgânicos ou orgânicos são usados para recuperar metais como íons em soluções ácidas.
