بازیافت فلزات باارزش ازضایعات باتری‌های لیتیم-یون

فرآیند بازیابی فلزات از باتری‌های لیتیم یون مصرف ‌شده به دلیل پیچیدگی اجزای فلزات تشکیل‌دهنده آن دشوار است، بنابراین جداسازی و بازیابی یون‌های فلزی از محلول لیچینگ باتری‌های لیتیم یون مصرف‌ شده به بهره‌گیری از مجموعه‌ای از فرآیندهای هیدرومتالورژیکی نیازمند است. در این تحقیق از فرآیندهای ترسیب و استخراج حلالی برای بازیابی نهایی فلزات از محلول لیچینگ استفاده ‌شده است. برای این منظور ابتدا با به‌ کارگیری پتاسیم پرمنگنات با نسبت مولی یون‌های منگنز به پتاسیم پرمنگنات:2 و 2:ph حدود 96.5% از یون‌های منگنز به فرم اکسیدی ترسیب و از محلول لیچینگ جداسازی شد، سپس در 5:ph با استفاده از دی‌متیل گلیاکسیم و نسبت مولی یون‌های نیکل به دی‌متیل گلی‌اکسیم: 0.5، نسبت به بازیابی تقریبا 96% نیکل اقدام گردید. متعاقبا با استفاده از غلظت 30 درصد حجمی d2ehpa به ‌عنوان استخراج‌گر و غلظت 5 درصد حجمی tbp به ‌عنوان تنظیم‌کننده فاز آلی و با عنایت به اثر سینرجیسم آن‌ها، تحت شرایط بهینه شامل سرعت همزنی 400 دور بر دقیقه، مدت‌ زمان 20 دقیقه، دما 25 درجه سانتی‌گراد، نسبت فاز آلی به فاز آبی 1 و 5:ph می‌توان به بازدهی استخراج 93.38% کبالت دست‌ یافت و همچنین میزان هدررفت لیتیم را در مقدار 16.74% کنترل کرد. در نهایت، در نسبت مولی یون‌های لیتیم به سدیم کربنات:0.7 تحت شرایط دمای 100 درجه سانتی‌گراد، مدت‌ زمان 40 دقیقه، سرعت همزنی 400 دور در دقیقه و 12:ph، نرخ ترسیب 98.84% لیتیم حاصل گردید.

Recycling of Precious Metals from the Waste of Lithium-Ion Batteries

The process of recovering metals from spent lithiumion batteries is difficult due to the complexity of the metal components. Therefore, the separation and extraction of metal ions from the leaching solution of spent lithiumion batteries requires a set of hydrometallurgical processes. In this research, precipitation and solvent extraction processes have been used to the final recovery of metals. Initially, 96.5% of manganese ions were precipitated by applying potassium permanganate with the molar ratio of manganese ions to potassium permanganate: 2 and pH: 2. Then, via dimethylglyoxime in molar ratio of nickel ions to dimethylglyoxime: 0.5, and pH: 5, 96% nickel recovered, approximately. Subsequently, using 30 v/v% D2EHPA and 5 v/v% TBP respectively as an extractant and a modifier of the organic phase, and under optimal conditions of Vo/Va: 1, pH: 5, temperature 25 ºC, time 20 min and mixing speed 400 rpm, it is possible to achieve 93.38% cobalt extraction efficiency and also control the loss of lithium at 16.74%. Finally, in the molar ratio of lithium ions to sodium carbonate: 0.7, temperature 100 ºC, time 40 min, mixing speed 400 rpm and the pH: 12, the lithium precipitation efficiency reached to 98.84%.