X-MET8000 EXPERT GEO do szybkiego identyfikowania wartościowych pierwiastków w zużytych bateriach LI-ION

Źródło: Volkswagen (mat. prasowe)

WPROWADZENIE

Przejście na pojazdy elektryczne jest silnie uzależnione od stałych dostaw akumulatorów litowo-jonowych. Zapotrzebowanie na akumulatory gwałtownie rośnie i trend ten będzie się utrzymywał w przyszłości. Ponieważ akumulatory litowo-jonowe są produkowane z rzadkich pierwiastków, takich jak lit (Li), kobalt (Co) i nikiel (Ni), recykling będzie miał zasadnicze znaczenie dla zapewnienia wystarczających dostaw surowców teraz i w przyszłości.

CZYM JEST CZARNA MASA?

Recykling akumulatorów litowo-jonowych obejmuje wiele etapów i technologii. Jest on znacznie bardziej złożony niż na przykład recykling metali, a kilka konkurencyjnych względem siebie technologii jest wprowadzanych w celu zbierania baterii, przetwarzania ich na czarną masę i dalszego rafinowania materiału w celu ponownego wykorzystania go jako surowca do produkcji nowych baterii.

Czarna masa to pewna część materiału, który jest zazwyczaj pozyskiwany mechanicznie z zebranych akumulatorów. Akumulatory są rozładowywane, zbierany jest płynny elektrolit, a materiały obudowy, takie jak tworzywa sztuczne i aluminium, są odzyskiwane oddzielnie.

Pozostały materiał jest rozdrabniany na proszek zwany czarną masą, który zawiera cenne pierwiastki, takie jak lit (Li), mangan (Mn), kobalt (Co) i nikiel (Ni). W zależności od czystości wsadu do baterii i wydajności procesu mechanicznego, często obecna jest również niewielka liczba niepożądanych zanieczyszczeń. Do tych pierwiastków należą fluor (F), aluminium (Al), fosfor (P), żelazo (Fe), ołów (Pb) i kadm (Cd), ale mogą być obecne także i inne. Pozostały materiał to grafit (węgiel) z anody, który nadaje czarnej masie charakterystyczny kolor.

Podczas handlu czarną masą wartość materiału jest określana na podstawie ilości wartościowych pierwiastków. Zazwyczaj dostawca gwarantuje również, że niepożądane zanieczyszczenia są poniżej określonych poziomów. Model ten jest podobny do recyklingu metali i wymagań stawianych przez huty stali. Handel czarną masą jest skomplikowany, ponieważ jest ona uważana za niebezpieczną, przez co obowiązują specjalne warunki podczas wysyłki materiału. W związku z tym istnieje wyraźna potrzeba zastosowania szybkiej techniki analizy terenowej w celu walidacji jej składu, nawet jeśli ostateczna cena zakupu będzie nadal weryfikowana przez kupującego za pomocą metody ICP- OES.

OPRZYRZĄDOWANIE

Ręczna fluorescencja rentgenowska (HHXRF) jest dobrze znaną i szeroko stosowaną metodą do badań przesiewowych na miejscu i analizy szerokiej gamy typów próbek. Wyniki są dostępne w ciągu kilku sekund (nie trzeba czekać na czasochłonne i kosztowne wyniki analiz laboratoryjnych), umożliwiając użytkownikom podejmowanie decyzji na miejscu (np. sprawdzenie, czy materiał spełnia specyfikacje).

Hitachi High-Tech X-MET8000 Expert Geo to analizator HHXRF, który oferuje wszechstronność i może być używany do szybkiego określania zawartości wartościowych pierwiastków w czarnej masie w celu dokonania wstępnej wyceny materiału przed jego wysyłką.

Jest łatwy w użyciu i pomaga znacznie zmniejszyć potrzebę analizy laboratoryjnej i związane z nią koszty. Jego wielkopowierzchniowy detektor krzemowy (SDD) i rewolucyjna technologia BOOST^TM zapewniają do 10 razy wyższą czułość niż inne urządzenia HHXRF, zapewniając doskonałą precyzję wyników, którym można zaufać za każdym razem. Nie ma potrzeby ponownej standaryzacji lub okresów chłodzenia detektora między analizami, nawet w czasie upałów.

X-MET8000 Expert Geo posiada stopień ochrony IP54 i został przetestowany zgodnie z MIL-STD 810G pod kątem wibracji, wstrząsów i upadków (metoda 514.6, procedura I, kategoria 4; metoda 516.6, procedury I i IV).
Zebrane dane są automatycznie zapisywane na urządzeniu i mogą być natychmiast udostępniane za pośrednictwem połączenia Wi-Fi przy użyciu aplikacji Hitachi High-Tech ExTOPE Connect i usługi w chmurze.