优化回收流程先进电池镍金属氢化物镍电池
初步研究已经开展了关于替代的pyrometallurgical处理镍/ MH电池。湿法冶金的治疗提供了金属盐产品,这可能在某些情况下提供市场稳定的利益而产生的主要金属冶炼。分离和复苏的另一个优势是,其他有价值的成分,如钛、钒、锆,稀土可能成为可能。美国矿山(USBM)进行了探索性研究湿法冶金的处理选项数年(32、33),认为这些选项确实可行的废电池含有氢化AB2或AB5合金。AB2镍金属氢化物电极通常包含约54% +公司,42%钛+ V + Zr, 4%其他元素(铝、铬)的重量。AB5电极由一个LaNi5类型在镍基合金。稀土合金包含约33%,公司10%,镍50%,铁0.12%,6%其他金属(锰、铝)。USBM评价几种不同浸出协议和酸提取效率的解决方案在整个电池,裂缝的电池和组件。浸出过程分为两个阶段被发现特别有效集中钛(Ti),钒(V),锆(Zr)和铬(Cr)物种的解决方案。初步沉淀测试恢复部分分离金属解决方案运行使用pH值调整,碳酸盐沉淀或草酸沉淀,尽管生产纯度最高的产品的最佳方法是不确定。可以恢复镍和钴电解沉积或溶剂萃取以及沉淀技术。
营业收入,可以产生化学或物理/化学分离分离进程年代回收镍/ MH电池相比pyrometallurgical过程准备的一份报告中国家可再生能源实验室(NREL)能源部设施位于黄金,科罗拉多[34],pyrometallurgical过程相似的过程INMETCO。收入(或成本)估计AB2和氢化AB5合金电池设计。其他一般假设计算成本,工厂坐落在加利福尼亚和每年处理30000吨的电动汽车电池。化学过程是基于一种酸浸出的电池材料,其次是降水的镍和钴,通过电解沉积。主要产品回收镍废料,废钢、聚丙烯和镍金属。物理/化学分离过程中,电池电极物理化学前处理和金属氢化物分离合金粉末是康复并回到氢化物合金生产商。其余的过程非常类似于化学过程。
pyrometallurgical过程,所有的电池电极和粉末熔炼形成氢化镍铁产品和渣中丰富的合金成分。渣从包含AB2合金电池可能因进一步生产铁钒虽然稀土生产商可能感兴趣的内容丰富的稀土渣的AB5电池。唯一的其他产品是废钢和一个非常低级的炉熔炼后的剩余渣铁钒产品。
在最有利的情况下(物理/化学过程分离),获得的收入恢复产品的回收过程之间的预测是16.70美元/千瓦时AB5电池处理的合金和18.50美元/千瓦时AB2合金。这主要是因为信贷价值的假设的物理分离氢化物合金废料,虽然过程仍预测生成少量的收入没有它。收入9.50美元/千瓦时的化学过程是第二个最好的AB5合金,和pyrometallurgical过程是在第三4.15美元/千瓦时。AB2合金,pyrometallurgical过程看起来更好的7.50美元/千瓦时,但化学过程不产生收入- 50美分/千瓦时。更好的成本性能的化学过程的AB5合金的结果有点降低处理成本和信贷由于钴含量明显高于产品。
很少发生Ni / MH后续评估电池回收流程完成上述早期研究以来大约在1994年尽管[35]所示的潜在好处。三井采矿和冶炼有限公司1995年的一个额外的研究[36]报道,镍、钴、稀土元素的主要材料是针对复苏的电池。机械加工后,应用硫酸浸出,在湿法冶金的过程的第一步。稀土元素可以通过双盐的方法分离,然后其他杂质(铜、锌)溶剂萃取或删除硫化物沉淀。最终的解决方案包含镍和钴,恢复在高纯电解沉积。提出了一个概念性的过程的流程图,但连续测试和其他评估尚未完成。
优化hydrometallurgical-type过程远未完成,和可行性和试点扩大实验必须进行。为了利用钴AB2电池系统的价值(价值约18美元/磅)和稀土材料的工业应用的价值(价值约8至10美元/磅)[7],更详细的检查相关的经济学与湿法冶金的过程是必要的。似乎两个因素,导致低水平的利益是当前基本金属市场的低价格和数量增加缓慢了电动汽车电池。运营商现有的商业冶炼操作是不愿意接受小,罕见的出货量电池制造废,并返回的临终电池领域还将微乎其微的一段时间。甚至浪费处理器,愿意接受小废物装运,如INMETCO,不会支付取消目前的成交量和价格水平。研究改进,更全面的回收过程不是因为利润在短期内发生过低为投资。然而,成本相对较高的镍/ MH电池系统使它重要的最大化回收可以获得信贷,这只会发生在更全面的回收过程的发展。
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