리튬 배터리 재활용이란 장기간 사용 후 수명이 다한 리튬 배터리, 즉 본래의 용도로 사용할 수 없을 정도로 본질적 성능이 저하된 리튬 배터리를 처리하는 과정을 말합니다. 여기에는 그 안에 있는 귀중한 물질을 체계적이고 효율적으로 추출하고 차별화하여 그 효용 가치를 회복시키는 일련의 물리적, 화학적, 생물학적 및 계단식 활용 프로세스가 포함됩니다.
리튬배터리 재활용 기술의 종류
넓은 관점에서 볼 때, 리튬 배터리 재활용 기술은 주로 두 가지 유형으로 분류됩니다.재처리그리고반성이용.
재생 재활용기술에는 사용한 리튬 배터리를 전처리하여{0} 완전히 방전시킨 후 니켈, 코발트, 리튬, 망간과 같은 유가 금속과{1}}배터리 구조에서 회수 가능한 기타 물질을 금속 화합물이나 새로운 리튬 배터리의 원료로 분리하는 물리적(건식), 화학적 또는 생물학적 방법이 포함됩니다.
계층적 활용 재활용기술에는 폐 리튬 배터리의 셀 또는 배터리 팩을 새롭고 건강한 배터리 팩으로 분해, 검사, 분류 및 재구성하는 작업이 포함됩니다. 그런 다음 이들은 다른 응용 분야에서 구조적으로 재사용됩니다. 이러한 접근 방식은 본질적으로 리튬 배터리의 구조화되고, 계층화되고, 효율적인 활용을 가능하게 합니다.
리튬 배터리 재활용 프로세스 흐름
물리적 재활용 기술: 파쇄, 스크리닝, 자기 분리, 미세 분쇄 및 분류를 포함한 일련의 단계를 통해 전극 활물질, 집전체 및 배터리 케이스와 같은 수명이 다한 전력 배터리-의-내부 구성 요소-에서 귀중한 재료를 추출하는 프로세스입니다.{3}} 이렇게 회수된 물질은 추가 재활용을 위해 처리됩니다. 핵심 기술은 파쇄 및 선별 후 재료 복원을 포함하며 비교적 순수한 물리적 공정을 구성합니다.
습식 재활용 기술: 폐 배터리를 분해하고{0}}전처리한 후 산성 또는 알칼리성 용액에 용해시켜 귀중한 금속 원소를 추출합니다. 남은 유가 금속은 이온 교환 및 전착 방법을 통해 회수됩니다. 핵심공정은 화학시약을 이용하여 전극분말을 침출, 추출하는 공정입니다.
건식 야금 재활용 기술: 배터리 케이스를 벗겨내고 배터리 코어를 코크스 및 석회석과 혼합합니다. 환원소성 후 금속 리튬, 코발트, 니켈, 알루미늄 및 기타 원소를 포함하는 탄소 합금이 얻어집니다. 전해질의 불소와 인은 슬래그에 응고되어 건축자재나 콘크리트의 첨가제로 사용될 수 있습니다. 추가 가공이 이어지며 전체 공정은 고온에서 완료됩니다. 핵심 건식야금 공정에는 금속 산화물을 얻기 위한 고온-열분해가 포함됩니다.
세 가지 재활용 방법 비교:
습식 재활용 방법은 최고의 효율성과 성숙한 기술을 제공합니다.
① 물리적 재활용은 추가적인 화학물질을 필요로 하지 않는 간단한 공정으로 가장 친환경적이지만 회수 효율성이 낮습니다.
② 습식 재활용은 유가금속의 회수율을 높이고 장비 요구 사항이 낮으며 성숙한 기술을 사용합니다. 그러나 프로세스가 복잡하고 다양한 배터리 유형에 대한 전문적인 습식 방법이 필요하며 비용이 더 많이 들고 부적절하게 취급할 경우 환경 오염을 일으킬 수 있습니다.
③ 건식야금 회수는 비교적 간단하고 호환성이 높아 다양한-폐리튬전지를 대규모로 처리하는 데 적합합니다. 그러나 이는 높은 에너지 소비를 요구하고 정교한 장비가 필요하며 심각한 환경 문제를 야기합니다.
습식 야금 회수가 주류 공정입니다. 습식제련 금 회수는 낮은 에너지 소비, 높은 회수율, 높은 제품 순도 및 적당한 장비 요구 사항으로 널리 알려져 있습니다. 폐 배터리의 습식-공정 금 추출의 주요 단계에는 전처리, 전처리, 산/알칼리 침출, 침출수 정화, 분리/추출 및 원소 침전이 포함됩니다. 습식-공정 재활용의 핵심은 무기산 또는 유기산을 사용하여 금속을 이온으로 산성 용액으로 회수하는 금속 침출 단계에 있습니다.
