লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি বিচ্ছিন্ন করা এবং পুনরুদ্ধার

অবসরপ্রাপ্ত লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি যার ক্যাসকেড ব্যবহারের মূল্য নেই এবং ক্যাসকেড ব্যবহারের পরে ব্যাটারিগুলি অবশেষে বিচ্ছিন্নকরণ এবং পুনরুদ্ধারের পর্যায়ে প্রবেশ করবে। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি এবং টারনারি ম্যাটেরিয়াল ব্যাটারির মধ্যে পার্থক্য হল এতে ভারী ধাতু থাকে না এবং পুনরুদ্ধার প্রধানত লি, পি এবং ফে। পুনরুদ্ধার করা পণ্যের যোগ মান কম, তাই একটি কম খরচে পুনরুদ্ধারের পথ তৈরি করা দরকার। প্রধানত দুটি পুনর্ব্যবহার পদ্ধতি রয়েছে: আগুন পদ্ধতি এবং ভেজা পদ্ধতি।
আগুন পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়া
প্রথাগত অগ্নি পুনরুদ্ধারের পদ্ধতিতে সাধারণত ইলেক্ট্রোড টুকরোগুলির উচ্চ-তাপমাত্রা পুড়িয়ে ফেলা হয়, যা ইলেক্ট্রোড টুকরোগুলিতে কার্বন এবং জৈব পদার্থকে পুড়িয়ে ফেলে। অবশিষ্ট ছাই যা পোড়ানো যায় না শেষ পর্যন্ত ধাতু এবং ধাতব অক্সাইড ধারণকারী সূক্ষ্ম পাউডার সামগ্রী পেতে স্ক্রীন করা হয়। এই পদ্ধতির প্রক্রিয়াটি সহজ, তবে চিকিত্সার প্রক্রিয়াটি দীর্ঘ এবং মূল্যবান ধাতুগুলির ব্যাপক পুনরুদ্ধারের হার কম। উন্নত পাইরোমেটালার্জিক্যাল পুনরুদ্ধার প্রযুক্তির মধ্যে রয়েছে ক্যালসিনেশনের মাধ্যমে জৈব বাইন্ডার অপসারণ, লিথিয়াম আয়রন ফসফেট উপাদান পেতে অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল থেকে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট পাউডার আলাদা করা। তারপরে, লিথিয়াম, লোহা এবং ফসফরাসের প্রয়োজনীয় মোলার অনুপাত পাওয়ার জন্য উপযুক্ত পরিমাণে কাঁচামাল যোগ করা হয় এবং একটি নতুন লিথিয়াম আয়রন ফসফেট উচ্চ-তাপমাত্রা সলিড-স্টেট পদ্ধতির মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়। খরচের অনুমান অনুসারে, বর্জ্য লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির উন্নত পাইরোমেটালার্জিক্যাল ড্রাই রিসাইক্লিং লাভজনকতা অর্জন করতে পারে, কিন্তু এই পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সদ্য প্রস্তুত লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের অনেক অমেধ্য এবং অস্থির কর্মক্ষমতা রয়েছে।
ভিজা পুনরুদ্ধারের প্রক্রিয়া
ভেজা পুনরুদ্ধার মূলত অ্যাসিড এবং ক্ষার দ্রবণের মাধ্যমে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারিতে ধাতব আয়নগুলিকে দ্রবীভূত করা এবং বৃষ্টিপাত, শোষণ ইত্যাদির মাধ্যমে অক্সাইড, লবণ ইত্যাদির আকারে দ্রবীভূত ধাতব আয়নগুলিকে আরও নিষ্কাশন করা। প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া বেশিরভাগ ক্ষেত্রে H2SO4 ব্যবহার করে। , NaOH, H2O2 এবং অন্যান্য বিকারক। ভেজা পুনরুদ্ধারের প্রক্রিয়া সহজ, কম সরঞ্জামের প্রয়োজনীয়তা সহ, এবং শিল্প স্কেল উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত। এটি পণ্ডিতদের দ্বারা সর্বাধিক অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং চীনে বর্জ্য লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মূলধারার চিকিত্সার পথও।
লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির ভিজা পুনরুদ্ধার মূলত ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড পুনরুদ্ধারের উপর নির্ভর করে। লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ক্যাথোড পুনরুদ্ধার করার জন্য একটি ভেজা প্রক্রিয়া ব্যবহার করার সময়, প্রথম ধাপ হল ক্যাথোডের সক্রিয় পদার্থ থেকে অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল সংগ্রাহককে আলাদা করা। একটি পদ্ধতি হল তরল দ্রবীভূত এবং সংগ্রহ করার জন্য ক্ষারীয় দ্রবণ ব্যবহার করা, যখন সক্রিয় পদার্থ ক্ষারীয় দ্রবণের সাথে বিক্রিয়া করে না এবং পরিস্রাবণের মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। দ্বিতীয় পদ্ধতি হল অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল থেকে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ক্যাথোড উপাদান আলাদা করার জন্য একটি জৈব দ্রাবক দিয়ে বাইন্ডার PVDF দ্রবীভূত করা। অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল পুনরায় ব্যবহার করা হয়, এবং সক্রিয় পদার্থ আরও চিকিত্সা করা যেতে পারে। জৈব দ্রাবক তার পুনর্ব্যবহারযোগ্য করার জন্য পাতন করা যেতে পারে। দুটি পদ্ধতির তুলনায়, দ্বিতীয় পদ্ধতিটি আরও পরিবেশ বান্ধব এবং নিরাপদ। ইতিবাচক ইলেক্ট্রোড থেকে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট পুনরুদ্ধার করার একটি উপায় হল লিথিয়াম কার্বনেট তৈরি করা। এই রিসাইক্লিং পদ্ধতির খরচ কম এবং বেশিরভাগ লিথিয়াম আয়রন ফসফেট রিসাইক্লিং এন্টারপ্রাইজ গৃহীত হয়, কিন্তু লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের প্রধান উপাদান, আয়রন ফসফেট (95 শতাংশের বিষয়বস্তু সহ) পুনর্ব্যবহৃত হয় না, ফলে সম্পদের অপচয় হয়।
আদর্শ ভেজা পুনরুদ্ধারের পদ্ধতি হল বর্জ্য লিথিয়াম লৌহঘটিত ফসফেট ক্যাথোড পদার্থকে লিথিয়াম সল্ট এবং আয়রন ফসফেটে রূপান্তর করা, Li, Fe, এবং P এর সম্পূর্ণ উপাদান পুনরুদ্ধার করা। লিথিয়াম ফেরাস ফসফেটকে লিথিয়াম সল্ট এবং আয়রন ফসফেটে রূপান্তর করতে, ফেরাস অক্সাইডের প্রয়োজন। ট্রাইভালেন্ট আয়রনে অক্সিডাইজ করা হয় এবং লিথিয়াম অ্যাসিড বা ক্ষার লিচিং দ্বারা লিচ করা হয়। কিছু পণ্ডিত অ্যালুমিনিয়াম শীট এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট আলাদা করার জন্য অক্সিডেশন ক্যালসিনেশন ব্যবহার করেন, যা অশোধিত আয়রন ফসফেট পাওয়ার জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড দ্বারা লিচ করা হয় এবং আলাদা করা হয়। অশুদ্ধতা অপসারণের জন্য সোডিয়াম কার্বনেট ব্যবহার করে দ্রবণটি লিথিয়াম কার্বনেটে পরিণত হয়; নির্জল সোডিয়াম সালফেট পণ্য প্রাপ্ত করার জন্য ফিল্ট্রেট বাষ্পীভূত এবং স্ফটিক করা হয়, যা একটি উপজাত হিসাবে বিক্রি হয়; অপরিশোধিত আয়রন ফসফেটকে ব্যাটারি গ্রেড আয়রন ফসফেট পেতে আরও পরিমার্জিত করা হয়, যা লিথিয়াম আয়রন ফসফেট উপকরণ তৈরির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। বহু বছর ধরে এই প্রক্রিয়া চলে আসছে