Kun Róbert (szerk.)

Energiatárolási és akkumulátoripari alapismeretek

Fejezetek a villamosenergia-rendszerek, az elektrokémiai és további energiatárolási technológiák témaköréből


3. Az értékes fémek kinyerése

A Li-ion-akkumulátorok anyagi jellemzői meghatározzák gyártási és amortizációs hulladékaik feldolgozási lehetőségét és célját. A feldolgozás egyszerű módon történhet a létező nikkel-kobalt-kohászati technológiával. Az akkumulátorok alapvető bontása után a pirometallurgiai feldolgozással a még részlegesen aktív elektródanyag roncsolódik, valamint a szerves anyagok elégnek, és a füstgázba kerülnek a fluortartalmú vegyületekkel együtt. Az aknás kemencében a karbotermikus redukáló olvasztáson alapuló munkamód esetén sok gáz keletkezik, és fémes állapotban csak Co-Ni-Cu ötvözet nyerhető, míg a Li és Mn alkotók az oxidos-szilikátos salakba jutnak. A salakból az értékes fémeket csak hidrometallurgiai úton lehet kinyerni, ami viszont nem gazdaságos, és rossz a fémkihozatali hatásfok.
A fémtartalom kinyerése megfelelő formában csak közvetlen hidrometallurgiai (oldás – oldattisztítás – ionelválasztások – szilárdvegyület-kiejtés – vegyületátalakítás) módon lehetséges, ami előtt azonban a hulladék fizikai előkészítése (pre-processing) is szükséges. A tiszta vegyületek kinyerését szolgáló hidrometallurgiai feldolgozás (post-processing) finomszemcsés és az értékes fémvegyületeket dúsítva tartalmazó betétanyagot igényel. Ez a hulladék állapotától függően előzetes bontási, aprítási, fizikai elválasztási műveleteket tesz szükségessé. Jelenleg a LIB-hulladékfeldolgozást rendeleti és gazdasági alapokon motiváló cél elsődlegesen az aktív katódanyag értékes átmenetifém-tartalmának tiszta, illetve kevert vegyület formában történő kinyerése. Ezek a vegyületek lehetnek szulfátok, kloridok vagy hidroxidok, amelyek a katódanyag gyártásába közvetlenül visszajárathatók. Fémes állapotú végtermékre csak különleges esetben van igény. A Li esetében a fémes állapot semmiképpen nem lehet cél, hiszen ez a reakcióképes fém igen stabil vegyületeket képez, melyek redukciója csak különleges metallurgiai módszerekkel lenne lehetséges. A lítium hidrometallurgiai kinyerése primeren karbonátvegyületben kötött formában történik, ami a katódgyártásnál oxidállapotban épül be az aktív anyagba. Elvileg lehetséges a közvetlen hidroxid formában történő kinyerés is. Ugyanakkor még nem minden LIB-feldolgozó eljárás törekszik a Li kinyerésére is.

Energiatárolási és akkumulátoripari alapismeretek

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 126 9

A kötet átfogó, horizontális tematikával vezeti be az olvasót az akkumulátor értéklánc teljes spektrumába: bemutatja a villamosenergia-piac működését, a telepített energiatárolási megoldásokat, az akkumulátorok járműipari alkalmazása terén az alternatív hajtásláncok felépítését és kulcskomponenseit, valamint részletesen tárgyalja a Li-ion akkumulátorok felépítését, működését, gyártástechnológiáját és a legfrissebb fejlesztési irányokat. Áttekintést nyújt továbbá az akkumulátorok biztonságtechnikájáról, diagnosztikai eljárásairól és az újrahasznosítás legfontosabb szempontjairól. Az olvasó átfogó képet kaphat az elektrokémiai energiatárolás technológiai hátteréről, a mobilitási és telepített tárolási megoldások térnyeréséről, az akkumulátoripar hazai és globális fejlődési irányairól, valamint az ezekhez kapcsolódó lehetőségekről, kihívásokról és szabályozási kérdésekről. A kötet az akkumulátorgyártás alaplépéseitől a jármű- és energiarendszer-integrációig, a töltőinfrastruktúrától a biztonságtechnikai, gazdasági és jogi aspektusokig számos kapcsolódó területet is tárgyal. Hasznos olvasmány lehet gépész-, villamos- és vegyipari mérnökök, mechatronikai és gazdasági szakemberek, autóipari és energiaipari szereplők, valamint a közszféra és az oktatás területén dolgozók számára – de mindazoknak is, akik naprakész, rendszerszintű tudást keresnek az energiatárolás és az elektromobilitás dinamikusan fejlődő világában. A kötet elkészítését a Magyar Akkumulátor Szövetség támogatta.

Hivatkozás: https://mersz.hu/kun-energiatarolasi-es-akkumulatoripari-alapismeretek//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave