Kullanımdan kaldırılan lityum demir fosfat pillerde, kademeli kullanım değeri olmayan piller ve kademeli kullanım sonrası piller eninde sonunda sökülerek geri dönüştürülecektir. Lityum demir fosfat pil ile üçlü malzeme pil arasındaki fark, ağır metal içermemesi ve geri kazanımın ağırlıklı olarak Li, P ve Fe olmasıdır. Geri kazanım ürününün katma değeri düşüktür, dolayısıyla düşük maliyetli bir kurtarma yolunun geliştirilmesi gerekmektedir. Kurtarmanın iki ana yöntemi vardır: yangın yöntemi ve ıslak yöntem.
Yangın kurtarma süreci
Geleneksel yangından kurtarma yöntemi, elektrotları yüksek sıcaklıkta yakarak elektrot parçalarındaki karbonu ve organik maddeleri yakmaktır. Yakılamayan kalan kül, metaller ve metal oksitler içeren ince toz halindeki malzemeler üretmek üzere elenir. İşlem basittir ancak arıtma süreci uzundur ve değerli metallerin kapsamlı geri kazanımı düşüktür. Geliştirilmiş yangından kurtarma teknolojisi, kalsinasyon yoluyla organik bağlayıcıyı çıkarmak, lityum demir fosfat tozunu alüminyum folyo levhadan ayırarak lityum demir fosfat malzemesi elde etmek ve daha sonra gerekli lityum, demir ve fosfor mol oranını elde etmek için uygun hammaddeleri eklemektir. yüksek sıcaklıkta katı faz yöntemiyle yeni lityum demir fosfat sentezler. Maliyet hesaplamasına göre, atık lityum demir fosfat pil, geliştirilmiş yangın ve kuru yöntemle geri dönüştürülebilir ancak bu geri kazanım işlemiyle hazırlanan yeni lityum demir fosfat, birçok yabancı maddeye ve dengesiz performansa sahiptir.
Islak kurtarma işlemi
Islak geri kazanım, metal iyonlarını lityum demir fosfat pilinde çözmek için esas olarak asit ve alkali çözeltisi yoluyla yapılır, ayrıca çökeltme, adsorpsiyon ve çözünmüş metal iyonlarını oksitler, tuzlar ve diğer formlar formunda çıkarmak için diğer yolları kullanır, reaksiyon sürecinin çoğu kullanılır. H2SO4, NaOH, H2O2 ve diğer reaktifler. Islak geri kazanım işlemi basittir, ekipman gereksinimleri yüksek değildir, endüstriyel büyük ölçekli üretime uygundur, bilim adamları tarafından en çok araştırılan yöntemdir ve aynı zamanda Çin'deki ana atık lityum iyon pil arıtma yoludur.
Lityum demir fosfat pilinin geri kazanımı esas olarak pozitif elektrottur. Lityum demir fosfatın pozitif elektrotunu ıslak işlemle geri kazanırken, alüminyum folyo toplayıcı ilk önce pozitif elektrotun aktif maddesinden ayrılmalıdır. Yöntemlerden biri, sıvı toplamayı çözmek için kül suyu çözeltisi kullanmaktır ve aktif madde, kül suyu ile reaksiyona girmez, aktif maddeyi elde etmek için filtrelenebilir. İkinci yöntem, bağlayıcı PVDF'yi çözmek için organik çözücü kullanmaktır, böylece lityum demir fosfat anot malzemesi ve alüminyum folyo ayrılır, alüminyum folyo yeniden kullanılabilir, aktif maddeler daha sonra arıtılabilir, organik çözücü, geri dönüşümünü sağlamak için damıtma yoluyla arıtılabilir. İki yöntemle karşılaştırıldığında ikinci yöntem çevre açısından daha güvenlidir. Pozitif elektrotta lityum demir fosfatın geri kazanılması, lityum karbonatın oluşmasıdır. Bu geri kazanım yöntemi düşük maliyetlidir ve çoğu lityum demir fosfat geri dönüşüm işletmesi tarafından benimsenmektedir, ancak lityum demir fosfat demir fosfatın ana bileşeni (%95) geri dönüştürülmemiştir, bu da kaynak israfına neden olmaktadır.
İdeal ıslak geri kazanım yöntemi, Li, Fe ve P'nin geri kazanımını gerçekleştirmek için atık lityum demir fosfat katot malzemesini lityum tuzuna ve demir fosfata dönüştürmektir. Lityum demir fosfat, lityum tuzu ve demir fosfata dönüşmek istiyorsa demir fosfatın oksitlenmesi gerekir. üç değerlikli demire ve lityumun liçi için asit liçi veya alkali liçi kullanın. Bazı bilim adamları alüminyum levhaları ve lityum demir fosfatı oksidasyon kalsinasyonuyla ayırdı ve ardından sülfürik asit liçi ve ayırma yoluyla ham demir fosfat elde etti. Çözelti giderme işleminde lityum karbonatın çökeltilmesi için sodyum karbonat kullanıldı. Yan ürünler olarak satılan susuz sodyum sülfat ürünlerini elde etmek için süzüntünün buharlaşarak kristalleştirilmesi; Ham demir fosfat, lityum demir fosfat malzemelerinin hazırlanmasında kullanılabilen pil sınıfı demir fosfat elde etmek için daha da rafine edilir. Yıllar süren araştırmalardan sonra teknoloji nispeten olgunlaştı.
