«Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе»

МЕХАНОХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ЛИТИЙ-КОБАЛЬТОВЫХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА

УДК: 66.084.2
DOI: 10.33285/2411-7013-2021-6(303)-49-53

Авторы:

¹ НИЦ "Курчатовский институт" - ИРЕА, г. Москва, Россия
² РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, г. Москва, Россия

Ключевые слова: источники тока; аккумуляторы; литиевые источники тока; кобальтовые источники тока; нефтегазовая отрасль

Аннотация:

Литиевые и кобальтовые батареи – первичные и вторичные источники тока постоянной готовности – предназначены для обеспечения электроэнергией нефтегазовой отрасли. Кобальт из отработанных батарей может использоваться в изготовлении катализаторов для нефтепереработки. Утилизация источников тока происходит на основе механохимической деструкции и обеспечивает высокую степень извлечения соединений из аккумуляторов. В статье представлена технологическая схема утилизации литий-кобальтовых батарей. Проведены исследования по вскрытию, измельчению и помолу аккумуляторов с последующим выщелачиванием для извлечения кобальта. Проанализировано содержание элементов кобальта и лития на каждой стадии переработки батарей. В качестве выщелачивающих агентов использованы дистиллированная вода и лимонная кислота, с применением которой степень извлечения кобальта из аккумуляторов составляет 53,2 %.

Список литературы:

1. Паспорт безопасности. Оксид кобальта (II, III) (в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH), с поправками, внесенными 453/2010/ЕС). – 2017. – 16 с.
2. Сергеев А.Г. Влияние литиевых источников тока на окружающую среду в сравнении с другими источниками тока // Тез. докл. II совещ. по литиевым источникам тока. – Саратов, 1992. – С. 143.
3. Adaptation of minerals processing operations for lithium-ion (LiBs) and nickel metal hydride (NiMH) batteries recycling: Critical review / S. Al-Thyabat, T. Nakamura, E. Shibata, A. Iizuka // Minerals Engineering. – 2013. – Vol. 45. – P. 4–17. – DOI: 10.1016/J.MINENG.2012.12.005
4. A Method for Predetermining the Optimal Remanufacturing Point of Lithium ion Batteries / Heng Zhang, Weiwei Liu, Yazhou Dong [et al.] // Procedia CIRP. – 2014. – Vol. 15. – P. 218–222. – DOI: 10.1016/j.procir.2014.06.064
5. Gaines L., Dunn J.B. Recycling of Lithium-Ion Batteries, 2013. – 20 p. – URL: https://anl.app.box.com/s/do63o8f85iswgaqhhha7sjwfhzl94y9t
6. Шульга В.А. Получение и обработка металлов и соединений: учебно-метод. пособие. – М.: НИЯУ МИФИ, 2011. – 64 с.
7. Рециклинг литийсодержащих соединений из отработанных источников тока / А.М. Гонопольский, Д.А. Макаренков, В.И. Назаров [и др.] // Экология и пром-сть России. – 2019. – Т. 23, № 5. – С. 10–15. – DOI: 10.18412/1816-0395-2019-5-10-15
8. Утилизация литий-ионных источников тока методом механохимической деструкции / А.М. Гонопольский, Д.А. Макаренков, В.И. Назаров, А.П. Попов // Экология и пром-сть России. – 2019. – Т. 23, № 10. – С. 16–19. – DOI: 10.18412/1816-0395-2019-10-16-19
9. Технология утилизации отработанных литиевых источников тока с получением гидроксида и карбоната лития на основе механоактивированных порошков соединений кобальта, марганца и лития / В.И. Назаров, А.М. Гонопольский, Д.А. Макаренков [и др.] // Кокс и химия. – 2020. – № 2. – С. 45–52.
10. Пат. 2082792 Рос. Федерация, МПК C22B 23/00. Способ извлечения кобальта и никеля из железо-кобальтовых кеков и концентратов / Г.Л. Пашков, В.Е. Миронов, В.Н. Орлов [и др.]; патентообладатель Ин-т химии и химико-металлургических процессов СО РАН. – № 95100996/02; заявл. 17.01.1995; опубл. 27.06.1997.
11. Андреев О.Л., Бушкова О.В., Баталов Н.Н. Расчет термодинамических свойств оксидов кобальта (III, IV) и кобальтита лития // Электрохимическая энергетика. – 2006. – Т. 6, № 4. – С. 187–191.
12. Гурвич Л.В. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. – М.: Наука, 1974. – 351 с.
13. Температурные зависимости приведенной энергии Гиббса некоторых неорганических веществ / Г.К. Моисеев, Н.А. Ватолин, Л.А. Маршук, Н.И. Ильиных. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1997. – 230 с.