Lithium for batteries | Goudsmit Magnetics

Zastosowanie

Proszek do akumulatorów litowych

Magnesy odgrywają ważną rolę zarówno w odzyskiwaniu metalu, jak i oczyszczaniu proszku akumulatorowego. Separatory magnetyczne usuwają cząsteczki metalu z piasku do oczyszczania strumeniowo-ściernego. Zapobiega to problemom z jakością produkcji baterii i akumulatorów. Aby poddać recyklingowi lit, magnesy najpierw usuwają cząsteczki metalu z materiału.

Wyzwania związane z przetwarzaniem litu

Zanieczyszczenia metalami w proszkach akumulatorów litowych zmniejszają jakość i trwałość akumulatorów lub akumulatorów. Aby zagwarantować optymalne działanie, wymagane są najwyższej jakości proszki katodowe, takie jak nikiel, mangan, tlenek kobaltu i lit. Dotyczy to również proszku anodowego, takiego jak grafit, czerń węglowa lub krzemionka.


Kilka lat temu awaria jednego na 200 000 doprowadziła do wycofania prawie sześciu milionów opakowań litowo-jonowych. Producent ogniw litowo-jonowych wskazał, że mikroskopijne cząsteczki metalu mogą stykać się z innymi częściami ogniwa litowego, co może prowadzić do zwarcia. Dlatego magnesy odgrywają kluczową rolę w wytwarzaniu wysokiej jakości akumulatorów i akumulatorów litowo-jonowych, zarówno w fazie ekstrakcji, jak i produkcji. Dodatkowym wyzwaniem w przetwarzaniu litu jest jego wrażliwość na wybuchy i rozmiar drobnoziarnistego ziarna. Dlatego też gęstość pyłu i certyfikat ATEX dla linii produkcyjnej mają ogromne znaczenie.

Lithium mining | Goudsmit Magnetics

Lithium carbonate is extracted by an evaporation process on a salt lake

Separatory magnetyczne zapewniają lit bez żelaza natychmiast po ekstrakcji

Lit jest wydobywany na kilka sposobów w tzw. trójkącie litowym świata: Australia, Chile, Boliwia i Argentyna. W Chile jest to możliwe dzięki ekstrakcji litu z słonego jeziora Salar de Atacama. W Australii lit jest pozyskiwany z rudy stałej. Podczas tych procesów osady solanki podziemnej są pompowane na powierzchnię i transportowane do stawu odparowującego. Następnie woda odparowuje i usuwa sól. Kroki te są powtarzane kilka razy, aż do pozostania węglanu litu. W Europie planuje się również wydobycie litu z Massif Central we Francji.

 

Rezultatem jest surowiec do produkcji litu. Zanieczyszczenie żelaza czasami kończy się w surowcach podczas tego procesu. Proszek jest również narażony na zanieczyszczenie żelazem podczas późniejszego transportu koleją i statkiem towarowym. Aby uniknąć ryzyka wybuchu, należy dokładnie filtrować cząsteczki żelaza lub nakrętki i śruby, które zanieczyszczają proszek po transporcie. Firma Goudsmit dostarcza różne separatory żelaza, które usuwają zanieczyszczenia żelazem z przepływów surowców, takich jak lit. Te silne separatory magnetyczne wytrzymują właściwości ścierne i korozyjne proszku litowego. Proszek ten uszkadza miksery, sita i spirale transportowe ze stali nierdzewnej, a cząsteczki żelaza trafiają do proszku litowego.

Lithium powder | Goudsmit Magnetics

Lithium sulphate when purified of iron particles and other contaminants

Zapobieganie gromadzeniu się materiału dzięki obrotowym separatorom magnetycznym

Bardzo mała wielkość ziaren litu powoduje między innymi słaby przepływ produktu. W większości przypadków nagromadzenie i mostkowanie materiału występuje na każdej niedrożności przepływu. Również na prętach magnetycznych. Łączenie nie tylko blokuje przepływ, ale także powoduje niską wydajność separacji, ponieważ zanieczyszczenia magnetyczne są odprowadzane z prętów.

 

Obracając pręty magnetyczne, zapobiegamy przywieraniu drobnych proszków do prętów, dzięki czemu kontakt z prętami magnetycznymi pozostaje optymalny. Jest to ważne, ponieważ bardzo małe i często słabe cząsteczki magnetyczne muszą uderzać w pręty magnetyczne, aby móc je „wychwycić”. Separator magnetyczny firmy Goudsmit do litu zawiera dziewięć dużych, bardzo mocnych prętów magnetycznych. Te pneumatyczne pręty magnetyczne o średnicy 50 mm mają głębokie pole chwytania. Dzięki gęstości strumienia wynoszącej 12 000 gausów na prętach magnes może wychwytywać cząsteczki paramagnetyczne oprócz cząsteczek żelaza.

Magnetic separator with rotating bars for battery powder | Goudsmit Magnetics

Magnetic separator with rotating bars for battery powder

Proszki oczyszczające do produkcji akumulatorów litowo-jonowych

Ponieważ rynek akumulatorów rośnie na całym świecie z powodu rosnącego zapotrzebowania na akumulatory do laptopów, telefonów i samochodów elektrycznych, producenci akumulatorów znajdują się pod presją, aby poprawić wydajność akumulatorów, zmniejszyć ich wpływ na środowisko i obniżyć koszty. Użytkownicy baterii chcą szybszego ładowania, większej pojemności ładowania i dłuższej żywotności baterii. Jednocześnie producenci chcą bardziej kompaktowych baterii o większej gęstości energii, niezawodności i bezpiecznym procesie produkcyjnym. W nadchodzących latach rynek recyklingu akumulatorów litowych i pakietów akumulatorów będzie bardzo się rozwijał ze względu na ambicje wiodących producentów samochodów w zakresie ograniczenia przepływu odpadów. Celem jest osiągnięcie w 100% zamkniętego systemu pętli poprzez optymalizację procesu recyklingu, bez przepływu odpadów.

Lithium for batteries | Goudsmit Magnetics

Lithium, main component for automotive battery packs

Zrównoważona przyszłość z wiodącą rolą w recyklingu litu

Zastosowanie litu nie jest jeszcze zbyt zrównoważone. Wynika to z faktu, że łańcuchy recyklingu nie są optymalnie opracowane i nie doszło do skalowania. Jednak sam lit może przyczynić się do magazynowania zielonej energii. Dzięki temu będziemy mniej zależeli od paliw kopalnych. Ze względu na rosnący popyt na lit i spodziewane braki na rynku globalnym w nadchodzących latach, recykling akumulatorów ma ogromne znaczenie. Wyzwaniem w procesie recyklingu akumulatorów jest oddzielenie cennych materiałów, takich jak lit, kobalt i nikiel.

Valuable minerals in lithium-ion batteries | Goudsmit Magnetics

Valuable minerals in lithium-ion batteries

Cenne minerały w akumulatorach litowo-jonowych

Tradycyjnie wiele akumulatorów o wysokiej zawartości kobaltu jest poddawanych recyklingowi pirometalurgicznemu (wytapianie), aby odzyskać cenny kobalt. Jednak w nowoczesnych technologiach akumulatorowych stosuje się coraz mniej kobaltu, a nacisk kładzie się na odzyskiwanie cennego litu. Magnesy odgrywają ważną rolę w mechanicznej części procesu recyklingu, przed hydrometalurgią (rozpuszczaniem w kwasach). Po rozdrabnianiu rozdrobniony materiał jest poddawany badaniom przesiewowym i rozdzielony magnetycznie. Przepływ resztkowy jest następnie myty i poddawany obróbce cieplnej przed wejściem do procesu chemicznego. Dzięki recyklingowi hydrometalurgicznemu możliwe jest osiągnięcie wyniku do 99,6% czystości Li, Co i Ni rafinatu. Za pomocą tej metody można również odzyskać miedź, mangan, żelazo i aluminium. Po oddzieleniu chemicznym minerałów raffinat Li, Co i Ni można filtrować magnetycznie. W związku z tym pozostaje Ci tylko czysty, niemagnetyczny lit.

 

Obecnie proces ten jest mniej atrakcyjny w porównaniu do stosunkowo niskich kosztów wydobycia litu. Jednak technologie recyklingu szybko się rozwijają, co pozwala tej branży uzupełniać górnictwo. W ten sposób przyczynia się do zwiększenia zrównoważonego łańcucha wartości między innymi w branży motoryzacyjnej i elektroniki użytkowej.

Overband cross belt magnet | Goudsmit Magnetics

Overband magnet, e.g. for separation of iron particles from ground ore powders, to protect machinery

Testy specyficzne dla klienta w celu uzyskania optymalnego wyniku

Ze względu na złożoność produkcji baterii znalezienie odpowiedniego rozwiązania może być wielkim zadaniem. Dlatego też firma Goudsmit wierzy w przeprowadzanie testów klientów przy użyciu określonego przepływu produktów. Najpierw określamy, jakie są Twoje potrzeby i jakie mamy w tym celu opcje. Współpracujemy w całym procesie i w razie potrzeby zapewniamy solidne porady przy pomocy obliczeń w zakresie magnesów FEM. Dzięki temu dokładnie wiesz, gdzie stoisz i jakie rozwiązanie magnetyczne spełnia Twoje potrzeby w zakresie oczyszczania lub recyklingu.

Szukamy partnerów w stale rozwijającej się branży litowej

Ponieważ rynek litu jest w pełni opracowywany, chcielibyśmy nawiązać współpracę z firmami zajmującymi się przetwarzaniem litu. Chcemy przyczynić się do opracowania najlepszej technologii separacji magnetycznej dla proszków akumulatorowych dzięki naszym innowacyjnym rozwiązaniom magnetycznym. Chętnie wspólnie z Tobą opracujemy separator magnetyczny, który spełnia wszystkie Twoje wymagania i ostatecznie nadaje ton zupełnie nowemu standardowi branżowemu.

Potrzebujesz porady?

Nasi specjaliści chętnie Ci pomogą.

Kontakt z nami