Reciclagem de baterias

Descubra como podemos ajudar você a avaliar a química de suas baterias usadas

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Baterias de íon de lítio usam vários metais, como lítio, níquel, manganês, cobalto e alumínio. A mineração desses metais pode ser prejudicial ao meio ambiente. Alguns deles, como o lítio e o cobalto, estão disponíveis apenas em quantidades limitadas, de modo que o uso generalizado de baterias de íon de lítio provavelmente causará aumento no preço desses metais. Além disso, eles são, frequentemente, tóxicos, podendo contaminar o solo e a água subterrânea se forem parar em aterros sanitários no fim de sua vida útil.

A reciclagem de baterias de íon de lítio pode manter este resíduo tóxico fora dos aterros, além de fornecer mais matérias-primas para construir uma cadeia de valor de baterias que seja sustentável. Mas, para serem recicladas, a química das baterias deve ser avaliada primeiro. Para ajudar você a liberar opções de reciclagem que sejam comercialmente viáveis, nossas soluções baseadas em raios X podem ajudar a fornecer essas informações sobre a química de suas baterias usadas.

Como posso recuperar, de forma eficiente, metais de baterias recicladas?

Depois que as baterias são processadas e tratadas, os dois métodos principais de recuperação de seus metais valiosos são a pirometalurgia, que utiliza altas temperaturas, e a hidrometalurgia, que utiliza produtos químicos. As técnicas de reciclagem mais eficientes geralmente envolvem abordagens híbridas que combinam pirometalurgia e hidrometalurgia. 

No entanto, alcançar esse estágio na reciclagem da bateria de íons de lítio (LIB) pode ser um desafio, em parte, porque essas baterias não são todas iguais. Especificamente, os materiais do cátodo nas LIBs são tipicamente compostos por lítio, juntamente com outros materiais, como cobalto, níquel, manganês, alumínio e ferro. Cobalto e níquel são os materiais mais comuns usados nas baterias modernas, embora outras composições também sejam usadas com frequência.

Essa química variável significa que, geralmente, há pouco controle sobre os tipos de baterias recebidas para a reciclagem de baterias de íon-lítio. Consequentemente, qualquer processo de pré-tratamento para reciclagem de baterias deve incluir uma avaliação da química das baterias recebidas. Isso também é importante para a avaliação e a classificação precisas das baterias recebidas. Nossas soluções baseadas em raios X podem auxiliar você nesse processo, com análises de fase cristalina e da composição química.

Composição química:   a fluorescência de raios X  (FRX) é uma alternativa para a espectroscopia de plasma por acoplamento indutivo (ICP). Ela pode analisar alterações na composição química e impurezas em materiais do ânodo e do cátodo, variando desde algumas partes por milhão (ppm) até 100%.

De fato, para os principais elementos a baixos níveis de porcentagem, a FRX oferece uma forma mais simples e mais precisa de medir a composição elementar do que a ICP, pois não requer qualquer diluição da amostra ou digestão de ácido. Muitas empresas de bateria líderes de mercado utilizam nossos espectrômetros de bancada E4 XRF ou Zetium WD XRF para analisar seus materiais do cátodo e do precursor. 

Battery recycling graph.png

Fig.1: Uma típica análise de amostra de bateria em nosso Epsilon 4 XRF, de 0 a 100% de manganês nas amostras de LFMP. O Omnian não requer o uso de padrão para a calibração, oferecendo resultados precisos por meio de uma verificação rápida.   

Fase cristalina : o processo de pré-tratamento para reciclagem de baterias também pode ser afetado pela fase cristalina dos materiais da bateria. E, quando se trata de análises de fase cristalina, a difracção de raios X é a técnica escolhida. Em especial, nosso difratômetro de raios X compacto Aeris , um instrumento fácil de usar com incrível qualidade de dados, pode ser utilizado para análise precisa da composição da fase cristalina nos materiais da bateria.

Nossas soluções

Epsilon 4

FRX de bancada para composição química e análise de impurezas
Epsilon 4

Aeris

DRX compacta para medir o tamanho do cristalito e a fase de cristal
Aeris

Zetium

WDXRF para alta sensibilidade e produtividade
Zetium

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