[SMM วิทยาศาสตร์สู่สาธารณะ] บทนำกระบวนการผลิตแบบเปียกของผงแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์นารี

ภาพรวมของกระบวนการผลิต:

1. การป้อน/การทำสารละลาย: ผงขั้วบวกและขั้วลบจากแบตเตอรี่ลิเธียมเทอร์นารีที่เสียจะถูกเตรียมและยกขึ้นไปยังถังทำสารละลายด้วยเครน ผงจะถูกผสมกับน้ำบริสุทธิ์ในถังทำสารละลายแบบกึ่งปิดในอัตราส่วนไม่เกิน 2:1 และกวน จากนั้นสารละลายจะเข้าสู่กระบวนการละลายด้วยกรด ขั้นตอนนี้จะเกิดฝุ่นจากการป้อนเล็กน้อย (G2-1)

2. การละลายด้วยกรดและการกรองด้วยแรงดัน: ผงเทอร์นารีที่มีปริมาณอลูมิเนียมต่ำจะถูกส่งไปยังหม้อละลายภายใต้แรงดันลบและทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟูริก 98% และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อทำให้โลหะละลายและเปลี่ยนเป็นไอออนโลหะสองวาเลนต์ สารละลายกรดจะถูกกรองด้วยแรงดัน และกากกรองจะถูกล้างด้วยน้ำบริสุทธิ์เพื่อให้ได้ผงกราไฟต์หยาบ ในขณะที่สารกรองจะเข้าสู่กระบวนการถัดไป อัตราการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหลักคือ 99% ขั้นตอนนี้จะเกิดไอเสียจากการละลายด้วยกรด (G2-2) และกากละลายด้วยกรด (S2-1)

3. การสกัดทองแดง: สารละลายที่ละลายด้วยกรดซึ่งมีทองแดง 4–4.5 กรัม/ลิตร จะผ่านการสกัดแบบสองขั้นตอนด้วยตัวทำละลาย 984H โดยมีอัตราการสกัดทองแดงประมาณ 95% สารละลายหลังการสกัดจะถูกนำไปใช้ในการผลิตทองแดงซัลเฟตผ่านการตกผลึกด้วยไฟฟ้า ซึ่งจะเกิดไอเสีย (G2-3)

4. การตกผลึกด้วยไฟฟ้าของทองแดง: ภายใต้กระแสไฟตรง แผ่นขั้วบวกที่ไม่ละลายจะถูกใช้ในการตกผลึกทองแดงจากสารละลายตกผลึก ทองแดงจะถูกนำออกจากขั้วลบทุก 7 วัน ล้างและบรรจุ น้ำล้างที่ผ่านการบำบัดจะถูกนำกลับมาใช้ในส่วนอื่น ๆ และฟองออกซิเจนที่เกิดขึ้นจะถูกปล่อยออกผ่านการออกแบบระบบเพื่อป้องกันการปล่อยหมอกกรด

5. การกำจัดทองแดง: สารละลายจะถูกให้ความร้อนด้วยไอน้ำเพื่อกำจัดทองแดง และกากทองแดงที่ได้จะถูกกำจัดเป็นของเสียแข็ง ประสิทธิภาพการกำจัดทองแดงประมาณ 99% และเกิดไอเสีย (G2-4)

6. การกำจัดเหล็กและอลูมิเนียม การกรองด้วยแรงดันและการล้าง: ใช้โซเดียมคลอเรตในการออกซิไดซ์เหล็กสองวาเลนต์ และใช้โซเดียมคาร์บอเนตในการตกตะกอนสิ่งเจือปนเหล็กและอลูมิเนียม หลังจากการกรองด้วยแรงดันและการล้าง องค์ประกอบโลหะในกากเหล็กและอลูมิเนียมจะถูกนำกลับมาใช้ และกากสุดท้ายจะถูกกำจัดเป็นของเสียแข็ง ประสิทธิภาพการกำจัดเหล็กประมาณ 99.3%

7. การกำจัดแคลเซียม: สิ่งเจือปนแคลเซียมจะถูกกำจัดด้วยโซเดียมคาร์บอเนต และแคลเซียมคาร์บอเนตที่ได้จะถูกกำจัดเป็นของเสียแข็ง ประสิทธิภาพการกำจัดแคลเซียม 95%

8. การสกัดแมงกานีสด้วย P204: แมงกานีสจะถูกสกัดด้วยตัวทำละลาย P204 ผ่านกระบวนการสกัดแบบต่อเนื่องหลายขั้นตอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ (อัตราการสกัดแมงกานีสประมาณ 85%) หลังจากการกำจัดน้ำมัน สารละลายที่ถูกสกัดจะถูกบำบัดและนำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งจะเกิดไอเสีย (G2-5)

9. การสกัดโคบอลต์ด้วย P507: ในทำนองเดียวกัน โคบอลต์จะถูกสกัดด้วยวิธีการสกัดแบบสบู่ โดยมีอัตราการสกัดโคบอลต์ 99.5% เฟสอินทรีย์จะถูกสกัดด้วยกรดซัลฟูริกและนำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งจะเกิดไอเสีย (G2-7)

10. การตกผลึกด้วยไฟฟ้าของโคบอลต์: ในระหว่างการตกผลึกด้วยไฟฟ้า โคบอลต์จะถูกตกผลึกบนขั้วลบ ล้างและบรรจุเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ การออกแบบระบบช่วยป้องกันการปล่อยหมอกกรดและรับรองอัตราการกู้คืนสูง

11. การกำจัดแมกนีเซียมด้วยการสกัด C272: แมกนีเซียมจะถูกกำจัดด้วยตัวทำละลาย C272 ที่ผ่านการสบู่ และของเสียเหลวและไอเสียที่ได้จะถูกบำบัดและนำกลับมาใช้ใหม่

12. การสกัดนิกเกิลด้วย P204: สารละลายนิกเกิลซัลเฟตหยาบจะถูกสกัดด้วยตัวทำละลาย P204 (อัตราการสกัดนิกเกิลประมาณ 99.5%) และสารละลายจะเข้าสู่ส่วนการกู้คืนลิเธียม

13. การตกผลึกด้วยไฟฟ้าของนิกเกิล: นิกเกิลจะถูกตกผลึกบนขั้วลบผ่านเทคโนโลยีการตกผลึกด้วยไฟฟ้า โดยแต่ละชุดจะถูกประมวลผลทุก 14 วัน สารละลายที่กู้คืนจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ และการปล่อยหมอกกรดจะถูกหลีกเลี่ยงเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการป้องกันสิ่งแวดล้อม

14. การกู้คืนลิเธียม (การระเหย MVR และการตกผลึกของลิเธียม): ลิเธียมคาร์บอเนตที่ได้จากการระเหยและการตกผลึกจะถูกกรอง ล้าง แห้ง และสุดท้ายบรรจุเป็นผลิตภัณฑ์

15. การอบแห้งโซเดียมซัลเฟตด้วยลม: โซเดียมซัลเฟตเปียกจะถูกประมวลผลด้วยเทคโนโลยีการอบแห้งเพื่อให้ได้ผลพลอยได้เป็นโซเดียมซัลเฟตแอนไฮดรัส

ทีมวิจัยพลังงานใหม่ 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