Khoa học phổ thông về công nghệ sản xuất quy trình ướt cho phế liệu pin Lithium Sắt Phosphate (LFP)

I. Thành phần nguyên liệu thô

Quy trình tái chế ướt chủ yếu xử lý các nguyên liệu thô như pin phế liệu lithium và các mảnh cực. Sau khi tiền xử lý, các nguyên liệu này được đưa vào hệ thống tái chế ướt toàn diện để xử lý tiếp.

II. Quy trình sản xuất

1. Hệ thống tiền xử lý pin phế liệu lithium

Tiền xử lý là bước đầu tiên của quy trình tái chế ướt và chủ yếu bao gồm các giai đoạn sau:

• Xả nước muối: Pin phế liệu được xả trong nước muối để đảm bảo an toàn trong quá trình xử lý tiếp theo.

• Nghiền: Sau khi xả, pin được nghiền sơ cấp, nghiền thứ cấp và xử lý carbon hóa.

• Phân loại: Thông qua các quy trình như phân loại kiểu Z, sàng trống, nghiền cấp ba, sàng tuyến tính, nghiền cấp bốn và sàng đĩa, bột cực dương và cực âm được tách ra.

• Tách từ + Sàng lọc + Tách khí: Tách thêm để loại bỏ tạp chất kim loại, thu được bột cực dương và cực âm tinh khiết.

2. Hệ thống tái chế ướt toàn diện cho bột phế liệu pin lithium

Bột cực dương và cực âm đã tiền xử lý được đưa vào hệ thống tái chế ướt toàn diện, với các bước cụ thể sau:

• Trộn và tạo hình: Bột đã tiền xử lý được trộn với các vật liệu phụ trợ như natri sulfat, canxi sulfat và canxi hydroxit, sau đó ép thành các khối xanh.

• Sấy và nung: Các khối xanh được nung ở nhiệt độ cao từ 600–900°C trong 1–3 giờ, giải phóng lithium, natri và các nguyên tố khác dưới dạng muối hòa tan.

• Nghiền và xay: Các khối xanh đã nung được nghiền và xay thành bột mịn.

• Ngâm + Loại bỏ tạp chất + Tinh chế + Lọc: Bột mịn được trộn với dung dịch axit để ngâm, hòa tan các kim loại quý như lithium vào dung dịch. Các quy trình loại bỏ tạp chất, tinh chế và lọc sau đó thu được dung dịch ngâm tinh khiết.

• Cô đặc bay hơi MVR + Loại bỏ kết tinh + Trao đổi nhựa: Dung dịch ngâm trải qua cô đặc bay hơi MVR, loại bỏ kết tinh và trao đổi nhựa để tinh chế lithium thêm.

• Kết tủa lithium + Rửa + Sấy + Nghiền và đóng gói: Cuối cùng, lithium được kết tủa, rửa, sấy, nghiền và đóng gói để sản xuất lithium carbonate tinh khiết cao.

III. Yêu cầu bảo vệ môi trường và an toàn

Bảo vệ môi trường và an toàn là yếu tố quan trọng trong quá trình tái chế ướt. Các yêu cầu cụ thể bao gồm:

• Xử lý nước thải: Nước thải phát sinh trong quá trình tái chế phải được thu gom và xử lý để đảm bảo xả thải đạt tiêu chuẩn quốc gia hoặc địa phương.

• Xử lý chất thải rắn: Chất thải rắn phát sinh phải được thu gom, lưu trữ, vận chuyển và bàn giao cho các đơn vị đủ điều kiện để xử lý theo yêu cầu của GB 18597 và HJ 2025.

IV. Phương pháp kiểm tra

Để đảm bảo độ tinh khiết và chất lượng của vật liệu tái chế, cần có các phương pháp kiểm tra độ nhạy cao. Các phương pháp kiểm tra phổ biến bao gồm:

• ICP-MS: Dùng để phát hiện các nguyên tố tạp chất, đảm bảo giới hạn phát hiện thấp và độ chính xác cao.

• ICP-OES: Dùng để phát hiện các nguyên tố chính, đảm bảo LFP (P, Fe) RSD < 0,5% và Li RSD < 1,0%.

Kết luận:

Quy trình tái chế ướt cho pin LFP không chỉ thu hồi hiệu quả các kim loại quý mà còn giảm ô nhiễm môi trường, mang lại lợi ích kinh tế và môi trường đáng kể. Thông qua các bước như tiền xử lý, tái chế ướt toàn diện và các biện pháp bảo vệ môi trường, tái chế tài nguyên và phát triển môi trường bền vững được thực hiện.

Nhóm Nghiên cứu Năng lượng Mới 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