RU2531911C1 - Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации - Google Patents
Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531911C1 RU2531911C1 RU2013154384/07A RU2013154384A RU2531911C1 RU 2531911 C1 RU2531911 C1 RU 2531911C1 RU 2013154384/07 A RU2013154384/07 A RU 2013154384/07A RU 2013154384 A RU2013154384 A RU 2013154384A RU 2531911 C1 RU2531911 C1 RU 2531911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- recycling
- containing wastes
- transfer catalyst
- cells
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрохимии, а именно к утилизации литийсодержащих отходов, в частности отработанных литиевых химических источников тока. Данный способ предназначен для применения в специализированных производствах по утилизации литиевых источников тока (ЛИТ). Сущность способа заключается в применении фракции C4-C6 жирных спиртов, не смешивающихся с водой в качестве рабочей среды для химически активного лития и литийсодержащих соединений на стадиях вскрытия, разгерметизации, измельчения и использования их в качестве исходного материала для получения алкоголятов лития. Сонолитическое воздействие на реакционную массу и поддержание температурного режима (до 80°C) обеспечивается использованием ультразвуковой ванны типа УЗВ-3/100-ТН. Введение в реакционную смесь катализатора межфазного переноса (тетрабутиламмония хлорида) способствует интенсификации процесса алкоголиза литийсодержащих отходов в условиях гетерофазной системы. Сочетание применения сонолиза и катализатора межфазного переноса позволяет проводить утилизацию литийсодержащих отходов со степенью измельчения литийсодержащих отходов до 20 мм. Практическое применение данного способа позволит повысить эффективность мероприятий по утилизации ЛИТ и обеспечить безопасность проведения работ. 1 пр.
Description
Изобретение относится к электрохимии, а именно к утилизации литийсодержащих отходов, в частности отработанных и бракованных литиевых химических источников тока.
Данный способ предназначен для применения в специализированных производствах по утилизации литиевых источников тока (ЛИТ).
Известны способы переработки отходов лития и его сплавов путем их термической обработки под слоем песка [SU, авторское свидетельство, 1439141, 1987], нейтрализацией литиевого анода сплавлением с оксидами алюминия и кремния [US, патент, 4407910, 1983].
Недостатком этих способов является то, что соединения лития после перевода их в пожаро-взрывобезопасное состояние в дальнейшем не используются.
Известен способ безопасной обработки реакционных металлов, в частности лития, воздействием эмульсии воды в керосине [US, патент, 3729548, 1973].
Недостатком данного способа является его трудоемкость и невозможность повторно использовать другие компоненты системы.
Существуют способ утилизации ЛИТ и извлечении лития из отработанных литиевых аккумуляторов путем их обработки водой или раствором серной кислоты в специальном аппарате [US, патент, 4637928, 1987].
Недостатками этих способов является повышенная пожаро-взрывоопасность при реакции лития с водой и водным раствором серной кислоты.
По совокупности признаков наиболее близким к предлагаемому способу утилизации ЛИТ с истекшими сроками эксплуатации является способ утилизации литийсодержащих отходов, в частности отработанных и бракованных литиевых химических источников тока [Россия, патент №2108644, заявлено 28.11.95 г.; опубл.: 10.04.1998 г.], основанный на обработке отходов жидкими, несмешивающимися с водой высшими алифатическими спиртами, с последующей экстракцией лития и выделением его из водной фазы. Способ позволяет уменьшить тепловой эффект и пожаро-взрывоопасность процесса на стадии утилизации литийсодержащих отходов.
Недостатком данного способа являются:
- низкая степень извлечения лития из электродной массы;
- длительность (24 часа) извлечение лития из электродной массы системы Li/LixMnO2 при обработке отходов высшими алифатическими спиртами;
- сложность обеспечения гидродинамического режима обработки для осуществления реакции алкоголиза;
- пожаро-взрывоопасность процесса перевода отработанных и бракованных литиевых химических источников тока в литийсодержащие отходы высокой степени измельчения.
Данный способ принят за прототип.
Задачей предлагаемого изобретения является утилизация ЛИТ с истекшими сроками эксплуатации, увеличение степени извлечения утилизируемого лития и снижение уровня пожаро-взрывоопасности при проведении работ.
Задача достигается тем, что перевод ЛИТ с истекшими сроками эксплуатации, предполагаемых к утилизации, в литийсодержащие отходы (разгерметизация, вскрытие, измельчение корпусов и анодно-катодной массы) осуществляется в среде, являющейся гидрофобной и малоактивной по отношению к литию и литированным оксидам марганца, последовательным проведением алкоголиза литийсодержащих отходов в присутствии катализатора межфазного переноса, отделением органического литийсодержащего слоя и осуществлением химической деструкции литийсодержащей анодно-катодной массы водными растворами неорганических кислот. При этом реакционные массы, получаемые в химических процессах алкоголиза и выщелачивания, подвергают сонолитическому воздействию с использованием ультразвука. Сочетание применения сонолиза и катализатора межфазного переноса позволяет осуществлять утилизацию литийсодержащих отходов со степенью измельчения до 20 мм.
Сущность способа заключается в применении фракции C4-C6 жирных спиртов, не смешивающихся с водой в качестве рабочей среды для химически активного лития и литийсодержащих соединений на стадиях вскрытия, разгерметизации, измельчения и использования их в качестве исходного материала для получения алкоголятов лития. Сонолитическое воздействие на реакционную массу и поддержание температурного режима (до 80°C) обеспечивается использованием ультразвуковой ванны типа УЗВ-3/100-ТН. Введение в реакционную смесь катализатора межфазного переноса (тетрабутиламмония хлорида) способствует интенсификации процесса алкоголиза литийсодержащих отходов в условиях гетерофазной системы. [Демлов Э., Демлов З. Межфазный катализ. - М.: Мир, 1987. - 485 с.]. Образующиеся при этом алкоголяты лития, растворившиеся в спиртах, отделяются декантированием от твердых и жидких компонентов, обрабатывают водой. Водную часть, содержащую литий в виде гидрооксида, упаривают и выделяют литий обработкой данного раствора насыщенным раствором карбонатов щелочных металлов. Для увеличения степени извлечения лития оставшиеся в реакторе после отделения спиртовой части нерастворимые твердые и жидкие компоненты (конструкционные материалы ЛИТ, смесь литированных оксидов и других производных марганца, хлористого лития) подвергают химической деструкции (расщелачиванию) 4N водным раствором соляной кислоты при температуре до 80°C и ультразвуковому воздействию.
Пример. В реактор, снабженный термометром, холодильником, капельной воронкой и установленный в ультразвуковую ванну, в токе азота загружают вскрытые и измельченные в среде бутанола-1 литиевые химические источники тока и добавляют: бутанол-1 - до соотношения 1:5 по объему; тетрабутиламмоний хлорид - в количестве 10 г на один литр бутанола-1.
Смесь подвергают сонолитическому воздействию в течение 12 ч при температуре не выше 80°C. По достижении содержания лития в реакционной массе 10 г·л-1 спиртовую часть реакционной массы, содержащую растворимые алкоголяты лития, отделяют, а затем добавляют воду в количестве, равном объему использованного бутанола. Скорость подачи воды регулируют по температуре реакционной массы, не допуская превышения 80°C. Реакционная масса подвергается сонолизу в ультразвуковой ванне в течение 1 ч после подачи расчетного количества воды. Спиртовую часть реакционной массы (смеси), не содержащую литий, отделяют после фильтрации от водной части на делительной воронке и возвращают в процесс утилизации ЛИТ.
Далее, в реактор загружают от 1 до 5 объемов 4N водного раствора соляной кислоты и обрабатывают в ультразвуковой ванне при температуре от 60°C до 80°C в течение от 2 до 3 часов. Реакционную массу по достижении содержании в ней лития от 5 до 10 г·л-1 обрабатывают карбонатом натрия до достижения pH среды от 8,0 до 8,5, фильтруют, отделяют нерастворимые в воде соли и гидроксидные соединения марганца (II). Водные слои, содержащие литий, отделяют, упаривают до содержания лития 15 г·л-1. Степень извлечения лития из литийсодержащих соединений анодно-катодной массы ЛИТ составляет не менее 85%.
Claims (1)
- Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации, основанный на обработке измельченной анодно-катодной массы высшими алифатическими спиртами с последующей экстракцией соединений лития водой, отличающийся тем, что алкоголиз осуществляют в условиях сонолиза при воздействии ультразвука с использованием катализатора межфазного переноса и проводят химическую деструкцию литированного марганца водными растворами неорганических кислот.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154384/07A RU2531911C1 (ru) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154384/07A RU2531911C1 (ru) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2531911C1 true RU2531911C1 (ru) | 2014-10-27 |
Family
ID=53382141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013154384/07A RU2531911C1 (ru) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531911C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768719C1 (ru) * | 2021-09-22 | 2022-03-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Русский Кобальт" (ООО "РК") | Способ переработки отработанных литий-ионных аккумуляторов |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1621818A3 (ru) * | 1986-12-12 | 1991-01-15 | Реситек С.А. (Фирма) | Способ утилизации электрических батарей, печатных плат с радиодетал ми и элементами электронных схем |
US5523516A (en) * | 1995-04-07 | 1996-06-04 | National Technical Systems, Inc | Method for recycling lithium batteries |
RU2108644C1 (ru) * | 1995-11-28 | 1998-04-10 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Способ утилизации литийсодержащих отходов |
CN102064366A (zh) * | 2010-11-08 | 2011-05-18 | 杭州东建能源科技有限公司 | 一种磷酸铁锂的再生方法 |
CN102569838A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 佛山市邦普循环科技有限公司 | 一种锰系废旧电池中有价金属的回收利用方法 |
-
2013
- 2013-12-06 RU RU2013154384/07A patent/RU2531911C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1621818A3 (ru) * | 1986-12-12 | 1991-01-15 | Реситек С.А. (Фирма) | Способ утилизации электрических батарей, печатных плат с радиодетал ми и элементами электронных схем |
US5523516A (en) * | 1995-04-07 | 1996-06-04 | National Technical Systems, Inc | Method for recycling lithium batteries |
RU2108644C1 (ru) * | 1995-11-28 | 1998-04-10 | Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" | Способ утилизации литийсодержащих отходов |
CN102064366A (zh) * | 2010-11-08 | 2011-05-18 | 杭州东建能源科技有限公司 | 一种磷酸铁锂的再生方法 |
CN102569838A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 佛山市邦普循环科技有限公司 | 一种锰系废旧电池中有价金属的回收利用方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 2012204343 A.10.2012. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768719C1 (ru) * | 2021-09-22 | 2022-03-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Русский Кобальт" (ООО "РК") | Способ переработки отработанных литий-ионных аккумуляторов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106629774B (zh) | 一种无害化处理铝灰的方法 | |
US9677152B2 (en) | Method for recovering lithium | |
CN108281729B (zh) | 一种废旧锂离子电池电解液回收工艺 | |
JP2019178395A (ja) | リチウムイオン電池スクラップからのリチウムの回収方法 | |
JP2019160429A (ja) | リチウム回収方法 | |
CN103943911A (zh) | 废旧锂离子电池综合回收利用的方法 | |
EP1733451A1 (fr) | Procede de recyclage en melange des piles et batteries a anode a base de lithium | |
JP6946223B2 (ja) | リチウム回収方法 | |
WO2013114621A1 (ja) | リチウムの回収方法 | |
CN108384955A (zh) | 一种从含锂电池废料中选择性提锂的方法 | |
CN106654437B (zh) | 从含锂电池中回收锂的方法 | |
EP3715485B1 (en) | Method for treating lithium ion battery waste | |
CN105229843A (zh) | 含氟电解液的处理方法 | |
CN108808156B (zh) | 一种废旧锂离子电池中电解液的回收方法 | |
CN105390765A (zh) | 一种锂离子电池电解液回收方法 | |
JP2017501705A5 (ru) | ||
CN114606386A (zh) | 一种废弃锂电池磨浸回收钴和锂的工艺 | |
CN104878197B (zh) | 一种超声波辅助常压低温浸出钾的方法 | |
JP7271833B2 (ja) | リチウムの回収方法 | |
RU2531911C1 (ru) | Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации | |
CN106575807B (zh) | 用于再生碱性溶液的方法 | |
US8388846B2 (en) | Method and apparatus for lysing and processing algae | |
JP2012038572A (ja) | 正極活物質の剥離方法及びリチウムイオン電池からの有価金属の回収方法 | |
CN105420521A (zh) | 一种有机相萃取稀土分离工艺 | |
JP7460181B2 (ja) | ベリリウム溶液の製造方法、ベリリウムの製造方法、水酸化ベリリウムの製造方法、酸化ベリリウムの製造方法、溶液の製造装置、ベリリウムの製造システム、及びベリリウム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151207 |