تحتوي الكتلة السوداء لبطاريات الليثيوم-أيون على النيكل والكوبالت والمنغنيز والليثيوم بنسب تتغير مع كيمياء الخلية. واستعادتها تتطلب استخلاصًا انتقائيًا وفصلًا مضبوطًا بالمذيب، أما الفلوريد القادم من الإلكتروليت فهو العامل الذي يستبعد معظم المواد.
المسار النمطي
- معالجة أولية واستخلاص مختزل للكتلة السوداء بحامض كبريتي مع بيروكسيد.
- إزالة النحاس والألومنيوم والحديد بترسيب انتقائي عند pH مضبوط.
- استخلاص بالمذيب في سلسلة لفصل النيكل والكوبالت والمنغنيز.
- استعادة الليثيوم بالتركيز والتبلور أو بالترسيب ككربونات.
معدات مناسبة
- خط استخلاص CSTR للاستخلاص المختزل بضبط جهد الأكسدة والاختزال.
- سلسلة أربع مراحل لفصل Ni/Co/Mn بتدفقات مستقلة.
- وحدة MVR لتركيز محلول الليثيوم قبل التبلور.
- مرشّح تفريغ أسطواني لمخلف الجرافيت بعد الاستخلاص.
عوامل حاسمة في الاختيار
- الفلوريد من الإلكتروليت يهاجم الزجاج والتيتانيوم: يجب أن تكون الأجزاء الملامسة من PP أو PPH أو PTFE.
- يُستخلص الألومنيوم والنحاس مع المعادن المستهدفة إذا لم يُضبط pH على مراحل.
- نسبة Ni:Co:Mn تحدد عدد المراحل؛ والسلسلة المحسوبة لكيمياء واحدة لا تصلح لأخرى.
أرسل تركيب الكتلة السوداء وكيمياء الخلية الأصلية والمنتج المستهدف، ونحدد السلسلة.