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如何高效地回收废旧电池中的金属?

发布:马尔文帕纳科
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电池回收

了解马尔文帕纳科如何帮助您评估废旧电池的化学物质


锂离子电池使用多种金属,例如锂、镍、锰、钴和铝。开采这些金属可能会对环境造成破坏。其中一些金属(例如锂和钴)的储量有限,因此锂离子电池的广泛应用可能会推动这些金属的价格上涨。此外,它们通常有毒,如果在使用寿命终结时埋入填埋场,就会污染土壤和地下水。


除了提供更多的原材料来构建可持续的电池价值链外,锂离子电池回收还可以防止这种有毒废物进入垃圾填埋场。但要进行回收,首先必须评估电池的化学物质。为了帮助您找到在商业上可行的回收方案,我们的基于 X 射线的解决方案可以让您深入了解废旧电池的化学物质。


如何gao效地回收废旧电池中的金属?


在电池经过预处理和处理后,回收其中的贵金属的两种主要方法是火法冶金(使用高温)和湿法冶金(使用化学品)。更gao效的回收技术往往是将火法冶金和湿法冶金结合运用。  


然而在锂离子电池 (LIB) 回收中,实现这一阶段是十分困难的,部分原因是 LIB 并非完全相同。具体而言,LIB 中的阴极材料通常由锂和其他金属(例如钴、镍、锰、铝和铁)组成。钴和镍是现代电池中最常用的材料,但其他成分也经常使用。 


这种化学物质的差异性意味着在锂离子电池回收中,通常只能对所输入的电池类型进行有限的控制。结果是,任何电池回收预处理过程都必须评估所输入的电池的化学物质。这对于准确评估和分级所输入的电池也很重要。我们的基于 X 射线的解决方案提供了化学成分和晶相分析功能,可以在这一过程中助您一臂之力。


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化学成分


X 射线荧光 (XRF) 是电感耦合等离子体 (ICP) 质谱的替代方法。它可以分析阳极和阴极材料中的化学成分变化和杂质 - 浓度从几个 ppm 到 100%。


事实上,对于浓度百分比水平较低的主要元素,XRF 提供了比 ICP 更简单、更准确的元素成分测量方法,因为它不需要任何样品稀释或酸消解。许多领先的电池公司都使用我们的Epsilon 4 台式能量色散 XRF 或 Zetium 波长色散 XRF 光谱仪来分析他们的阴极和前驱体材料。 


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上图在我们的 Epsilon 4 XRF 上进行的典型电池样品分析,LFMP 样品中的 0-100% 锰。Omnian 无标样软件不需要校准标准,它通过快速筛查提供准确的结果。


Epsilon 4 台式 XRF


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借助 XRF 光谱仪 Epsilon 3 系列的成功经验打造而成,Epsilon 4 是一款多功能台式 XRF 分析仪,广泛用于从研发到流程控制等各个领域中需要从氟 (F) 到镅 (Am) 元素分析的所有行业细分市场。 Epsilon 4 将zui新的激发和检测技术与成熟软件和智能设计相结合,其分析性能更接近于功率更高的落地式 XRF 光谱仪。


Epsilon 4 仪器将zui新的射线发生和探测技术与ding尖的分析软件结合到了一起。15 瓦 X 射线管与大电流 (3 mA)、zui新的硅漂移探测器 SDD30 以及紧凑的光路设计相结合,提供了甚至超过 50 瓦功率 EDXRF 系统以及台式 WDXRF 系统的分析性能 - 同时还额外提高了能源利用效率。


利用可生成更高强度的zui新硅漂移探测器技术实现迅速测量。独特的探测器电路提供的线性计数率可超过 1,500,000 cps(在 50% 的死时间下),和计数率无关的分辨率通常高于 135 eV,可更好地分离光谱中的分析谱线。这使得 Epsilon 4 光谱仪能够以全功率运行,因此与传统的 EDXRF 台式仪器相比,实现了更高的样品通量。


晶相


电池回收预处理过程也可能受到电池材料晶相的影响。对于晶相分析,X 射线衍射是shou选技术。 具体来说,我们的紧凑型 Aeris X 射线衍射仪易于使用且能提供zhuo越的数据质量,可用于准确分析电池材料中的晶相构成。


Aeris 台式 XRD


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认识 Aeris – 我们的全新 X 射线台式衍射仪。Aeris 将给您留下深刻印象,数据质量和数据采集速度目前只有在大功率系统上才能实现。通过其内置触摸屏和直观软件,所有人都可以无障碍地使用这款仪器。Malvern Panalytical 产品保证为工业应用提供zui佳的台式数据和全面的自动功能。


公司使命目标


Malvern Panalytical 的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提gao效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展,我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如zui大程度地提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。


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