Integrált akkumulátorhulladék-újrahasznosítás és nikkel-salak tisztítás metáncsökkentéssel

Egyszerűsített folyamatábra a nikkel gyorsolvasztásról (DON) és a salak tisztításáról. A szaggatott vonalakkal rajzolt doboz jelzi a vizsgálat fókuszterületét. Ebben a munkában a kokszot metánnal helyettesítették, és a tápanyag-keverék részeként elemhulladékot adtak hozzá.

ingyenes

A kemence vázlata (nem méretarányos).

Ellingham-diagram a kiválasztott fém-oxid-redukciókról 1000–1500 ° C-on.

Megszilárdult minták mikrostruktúrái LiCoO2 – MnO adalékokkal. (A) Általános áttekintés 5 perc redukció után; (B) salak redukciós körülmények (0 perc) előtt, jelzett 1–4 fázisokkal; (C) salak 2,5 perc után; (D) salak 20 perc után.

A megszilárdult fémötvözet mikrostruktúrája hozzáadott LiCoO2 – MnO keverékkel (A) 2,5 perc, (B) 5 perc, (C) 10 perc és (D) 20 perc redukció után.

A salak Fe/SiO2 aránya az idő függvényében N2 + 5% CH4 keverékkel történő redukció során.

A vas koncentrációja (tömeg%) az (A) salakban és (B) fémötvözetben N2 + 5% CH4 redukció során.

A nikkel koncentrációja (tömeg%) az (A) salakban és (B) fémötvözetben a redukciós idő függvényében N2 + 5% CH4 keverékekben. A nikkel 5 perces redukciója után nem mutatunk be kísérleti pontokat, mivel a salakkoncentrációja az EDS kimutatási határa alatt volt; ezt az árnyékolt terület jelezte a 8. A ábrán.

A kobalt koncentrációja (tömeg%) az (A) salakban és (B) fémötvözetben az idő függvényében N2 + 5% CH4 keverékekben.

A salakban lévő mangán és cink koncentrációja (tömeg%) a redukciós idő függvényében.

A kén koncentrációja (tömeg%) a fémötvözetben a redukciós idő függvényében.

Az (A) nikkel és (B) kobalt eloszlási együtthatói a fémötvözet és a salak között különböző redukciós időkben N2 + 5% CH4 gázkeverékkel. A nikkel esetében az 5 perc utáni értékeket nem mutatjuk be, mivel a salakban lévő koncentrációk az EDS kimutatási határai alatt voltak.

A SiO2 – FeO – Fe2O3 salakegyensúly-rendszer izoterm szakasza 1400 ° C-on. A fekete körök a 3. sorozat kezdeti összetétele alapján számított salakösszetételekre utalnak. A piros vonalak oxigén izoaktivitási kontúrok (és címkéik az oxigén parciális nyomás/atm log10 értékei), amelyeket az MTDATA szoftverrel és az MTOX 8.2 adatbázissal számítottak ki [48 ]. A fázisjelölések COR = Fe2O3, HAL = FeO, OX_LIQ = salak, SP = Fe3O4 és TRI = tridimit (SiO2).

A kobalt és a nikkel számított egyensúlyi aránya a fémötvözetben és annak alakulása az oxigén parciális nyomásának és a salakban lévő magnetit tartalom függvényében a 3. sorozat salakjának redukciója során.