Science populaire sur la technologie de production par voie humide pour les déchets de batteries au phosphate de fer et de lithium (LFP)

I. Composition des matières premières

Le processus de recyclage humide traite principalement des matières premières telles que les cellules de batteries lithium mises au rebut et les pièces de pôles. Après un prétraitement, ces matériaux entrent dans le système de recyclage humide pour un traitement ultérieur.

II. Flux du processus de production

1. Système de prétraitement des batteries lithium mises au rebut

Le prétraitement est la première étape du processus de recyclage humide et comprend principalement les étapes suivantes :

• Décharge dans l'eau salée : Les batteries mises au rebut sont d'abord déchargées dans de l'eau salée pour garantir la sécurité lors des étapes suivantes.

• Broyage : Après la décharge, les batteries subissent un broyage primaire, un broyage secondaire et un traitement de carbonisation.

• Tri : Grâce à des processus tels que le tri en Z, le tamisage rotatif, le broyage tertiaire, le tamisage linéaire, le broyage quaternaire et le tamisage à disque, les poudres des électrodes positives et négatives sont séparées.

• Séparation magnétique + Tamisage + Séparation par air : Une séparation supplémentaire élimine les impuretés métalliques, produisant des poudres d'électrodes positives et négatives pures.

2. Système de recyclage humide des poudres de batteries lithium mises au rebut

Les poudres d'électrodes positives et négatives prétraitées entrent dans le système de recyclage humide, avec les étapes spécifiques suivantes :

• Mélange et formation : Les poudres prétraitées sont mélangées avec des matériaux auxiliaires tels que le sulfate de sodium, le sulfate de calcium et l'hydroxyde de calcium, puis pressées en corps verts.

• Séchage et torréfaction : Les corps verts sont torréfiés à haute température entre 600 et 900°C pendant 1 à 3 heures, libérant le lithium, le sodium et d'autres éléments sous forme de sels solubles.

• Broyage et pulvérisation : Les corps verts torréfiés sont broyés et pulvérisés en poudre fine.

• Lixiviation + Élimination des impuretés + Purification + Filtration : La poudre fine est mélangée à une solution acide pour la lixiviation, dissolvant des métaux précieux comme le lithium dans la solution. Les processus d'élimination des impuretés, de purification et de filtration produisent ensuite un lixiviat purifié.

• Concentration par évaporation MVR + Cristallisation + Échange de résine : Le lixiviat subit une concentration par évaporation MVR, une cristallisation et un échange de résine pour une purification supplémentaire du lithium.

• Précipitation du lithium + Lavage + Séchage + Broyage et emballage : Enfin, le lithium est précipité, lavé, séché, broyé et emballé pour produire du carbonate de lithium de haute pureté.

III. Exigences en matière de protection de l'environnement et de sécurité

La protection de l'environnement et la sécurité sont essentielles pendant le processus de recyclage humide. Les exigences spécifiques incluent :

• Traitement des eaux usées : Les eaux usées générées pendant le processus de recyclage doivent être collectées et traitées pour garantir que les rejets de polluants respectent les normes nationales ou locales.

• Traitement des déchets solides : Les déchets solides générés doivent être collectés, stockés, transportés et remis à des unités qualifiées pour traitement conformément aux exigences des normes GB 18597 et HJ 2025.

IV. Méthodes de détection

Pour garantir la pureté et la qualité des matériaux recyclés, des méthodes de détection hautement sensibles sont nécessaires. Les méthodes courantes incluent :

• ICP-MS : Utilisé pour détecter les éléments d'impuretés, garantissant des limites de détection faibles et une grande précision.

• ICP-OES : Utilisé pour détecter les éléments principaux, garantissant LFP (P, Fe) RSD < 0,5 % et Li RSD < 1,0 %.

Conclusion :

Le processus de recyclage humide des batteries LFP permet non seulement de récupérer efficacement les métaux précieux, mais aussi de réduire la pollution environnementale, offrant des avantages économiques et environnementaux significatifs. Grâce à des étapes telles que le prétraitement, le recyclage humide et les mesures de protection de l'environnement, le recyclage des ressources et le développement durable de l'environnement sont réalisés.

Équipe de recherche sur les nouvelles énergies de SMM

Cong Wang 021-51666838

Lingying Zhang 021-51666775

Xiaodan Yu 021-20707870

Rui Ma 021-51595780

Ying Xu 021-51666707

Disheng Feng 021-51666714

Yujun Liu 021-20707895

Yanlin Lü 021-20707875

Xianjue Sun 021-51666757

Chensi Lin 021-51666836

Zhicheng Zhou 021-51666711

He Zhang 021-20707850