Колонка навигации по статье:
Список материалов для переработки никель-металлгидридных аккумуляторов
Какие драгоценные металлы извлекаются из NiMH-аккумуляторов?
Новейшие технологии в переработке никель-металлгидридных аккумуляторов
Переработка никель-металлгидридных аккумуляторов (NiMH-аккумуляторов) — это не только экологический императив, но и экономически выгодная деятельность. Согласно анализу мирового рынка, объём рынка никель-металлгидридных аккумуляторов в 2024 году достиг приблизительно 14,38 млрд юаней и продолжает стабильно расти, обеспечивая обширные источники сырья для перерабатывающей промышленности.
В европейских странах, таких как Германия, переработка никель-металлгидридных аккумуляторов превратилась в хорошо отлаженную систему, основанную на строгих правилах и отработанных технологиях переработки. Европейский союз установил единую нормативную базу для всего жизненного цикла отработанных аккумуляторов в соответствии с Регламентом (ЕС) 2025/606. Этот регламент определяет методы расчета, правила проверки и требования к документации для оценки эффективности переработки отработанных аккумуляторов и уровня извлечения материалов.
Переработка никель-металлгидридных аккумуляторов в первую очередь предполагает переработку отработанных аккумуляторов электромобилей, систем накопления энергии, электроинструментов и коммуникационного оборудования. Эти аккумуляторы обычно содержат ценные металлы, такие как никель, кобальт и редкоземельные элементы. Благодаря эффективным процессам переработки эти ресурсы могут быть повторно использованы в промышленной цепочке, что снижает зависимость от первичного сырья.
Компания Dongsheng Precious Metals Recycling Company предлагает высокие цены на переработку никеля круглый год. ( Страница со справочной информацией о ценах на никелевый лом )
Основными материалами, перерабатываемыми при переработке никель-металлгидридных аккумуляторов, являются материалы положительного и отрицательного электродов аккумулятора. Катод обычно состоит из гидроксида никеля, что и дало название аккумулятору. Согласно рентгенофлуоресцентному анализу (РФА), катодный порошок из отработанных никель-металлгидридных аккумуляторов содержит приблизительно 67,57% NiO и 7,78% CoO.
Помимо материалов для электродов, переработка NiMH-аккумуляторов включает в себя переработку других компонентов, таких как корпуса, кабели и производственные отходы. В соответствии с Регламентом ЕС 2025/606, они классифицируются как «входная фракция» — сухой вес отработанных аккумуляторов, поступающих на переработку.
В процессе переработки образуется промежуточный продукт, называемый «чёрной массой». Эта смесь катодных и анодных материалов требует дальнейшей обработки, прежде чем её можно будет засчитать в общую долю перерабатываемых отходов. Профессиональные заводы по переработке NiMH-аккумуляторов сортируют и перерабатывают эти отходы, чтобы максимально эффективно использовать ресурсы.
Переработка NiMH-аккумуляторов направлена в первую очередь на два ценных металла: никель и кобальт. Исследования показывают, что передовые технологии переработки позволяют достичь степени извлечения кобальта до 99,04%, в то время как степень выщелачивания никеля остаётся относительно низкой — около 5,94%.
Помимо никеля и кобальта, переработка NiMH-аккумуляторов также включает в себя извлечение редкоземельных элементов. Степень извлечения редкоземельных сплавов из NiMH-аккумуляторов (например, LaNi5) может превышать 90%. Эти редкоземельные элементы играют ключевую роль в хранении водорода в аккумуляторах и обладают высокой ценностью для вторичной переработки.
В нормативных актах ЕС особое внимание уделяется требованиям к переработке критически важных металлов. При расчёте коэффициента извлечения материалов (rRM) для таких ключевых металлов, как кобальт, медь, литий, никель и свинец, учитываются только те отходы, которые «заменяют первичные материалы». Это требует внимания не только к объёму переработки, но и к качеству NiMH-аккумуляторов.
В последние годы в технологии переработки NiMH-аккумуляторов достигнут значительный прогресс. Исследовательская группа из Университета Феникаа в Ханое (Вьетнам) инновационно применила эвтектическую систему растворителей на основе хлорида холина и мочевины в сочетании с ультразвуковой технологией. Этот подход значительно сократил время выщелачивания никеля и кобальта с 24 часов до всего лишь 80 минут, что значительно повысило эффективность переработки.
Технология биовыщелачивания представляет собой ещё одну инновацию в области переработки NiMH-аккумуляторов. Использование феррисульфатредуцирующих бактерий (FSRB) при pH=1,5 позволяет селективно извлекать никель в течение 72 часов, достигая степени извлечения 85%. Эта биотехнология обеспечивает экологичность и экономическую эффективность переработки NiMH-аккумуляторов.
Что касается смешанной переработки аккумуляторов, исследователи обнаружили, что синергетическая обработка NiMH и литий-ионных аккумуляторов повышает эффективность восстановления. Гидридный сплав в NiMH снижает содержание высоковалентных металлов в катодах литий-ионных аккумуляторов, снижая энергию активации реакции на 15%. Этот синергетический эффект открывает новые направления для будущей переработки никель-металлгидридных аккумуляторов .
Технология электрохимического осаждения позволяет напрямую перерабатывать восстановленные металлы в высококачественные продукты. Исследования показывают, что, контролируя потенциал, можно напрямую осаждать никель-кобальтовые сплавы с размером зерна до 11,56 нм из фильтрата. Этот наноматериал потенциально применим в таких областях, как электрокатализ, что повышает экономическую ценность переработки никель-металлгидридных аккумуляторов.
С введением ЕС обязательного целевого показателя извлечения лития в размере 80% к 2031 году мировая технология переработки никель-металлгидридных аккумуляторов переживет новый виток инноваций. В будущем процессы переработки станут более эффективными, экологичными и экономически выгодными, внося больший вклад в экономику замкнутого цикла.
Язык
