Вращающийся реактор восстанавливает металлы из отработанного лития

1 июня 2023 г. | Джеральд Ондри

Переработка литиевых батарей (ЛИБ) требует широкого использования гидрометаллургии, что требует нескольких этапов процессов экстракции-очистки, каждый из которых требует отдельных реакторов и разных параметров. Хотя были попытки разработать одностадийное решение в одном реакторе путем разделения реактора с помощью мембран, эти усилия не увенчались успехом в реакторах большего размера, в основном из-за выхода из строя мембраны, особенно при сильном перемешивании.

Чтобы решить эту проблему, междисциплинарная исследовательская группа под руководством профессора Бартоша А. Гжибовски из Центра мягкой и живой материи Института фундаментальных наук (IBS; Тэджон, Южная Корея; www.ibs.re.kr) сообщила о новый метод переработки ценных металлов, таких как литий, никель и кобальт, из отработанных литий-ионных аккумуляторов. Группа Гжибовски применила вращающиеся «концентрические жидкостные реакторы», чтобы упростить процесс экстракции-очистки для переработки ЛИА. Исследование описано в недавнем выпуске Advanced Materials.

Горизонтально вращающийся реактор (схема), спроектированный соавтором Ольгердом Цибульским, может обрабатывать сложные смеси металлов, в которых водное сырье, органический экстрагент и водные фазы акцептора присутствуют в одном вращающемся резервуаре. В отличие от однореакторных установок, в которых используются мембраны, этот реактор можно энергично перемешивать и эмульгировать без слияния водных слоев. Расположение «исходной» фазы с более высоким pH, органического экстрагента («челнока») и «акцепторной» фазы с более низким pH поддерживается путем помещения всех этих жидкостей во вращающийся сосуд таким образом, чтобы они образовывали концентрические слои, достаточно стабильные для обеспечения эффективного межфазное перемешивание, но без объединения водных слоев. «Эта технология также перспективна в том смысле, что, как мы показываем, ее можно настраивать на различные «подаваемые» металлические составы и, конечно же, на металлы, отличные от тех, которые используются в батареях», — говорит Гжибовски.