Potencjodynamiczne elektrowydzielanie miedzi : badania w skali laboratoryjnej i pilotowej

• Autorzy: Łoś Przemysław , Łabuz Adrian , Sobianowska-Turek Agnieszka , Fornalczyk Agnieszka , Zygmunt Michał , Janosz Michał

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.1.12

Warianty tytułu

EN

Potentiodynamic copper electrowinning : laboratory and pilot scale tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań w skali laboratoryjnej i pilotowej innowacyjnego procesu potencjodynamicznego odmiedziowania roztworów otrzymanych w wyniku kwaśnego redukcyjnego ługowania mas bateryjnych litowo-jonowych. Określone w skali laboratoryjnej optymalne warunki potencjodynamicznego odmiedziowania elektrolitów porównano z procesem prowadzonym w skali pilotowej, w instalacji elektrochemicznej odtwarzającej w kluczowych aspektach warunki procesu komercyjnego (typ i rozmiar elektrod, temperatura). Roztwory po ługowaniu mogą być odmiedziowane do poziomu poniżej 20 ppm miedzi. Otrzymana w procesie miedź katodowa może mieć postać litej katody, folii lub proszków (albo nanoproszków). Uzyskane wyniki wskazują, że opracowana metoda potencjodynamicznego elektrowydzielania miedzi ma realny potencjał zastosowania komercyjnego, zwłaszcza w procesach odzyskiwania metalicznej miedzi z surowców wtórnych.

EN

Cu was separated from the solns. obtained after acid leaching of lithium-ion battery masses in the process of potentiodynamic electrowinning, carried out for various electrolyte compns. and main process parameters such as the range and linear rate of potential change. The optimal conditions for potentiodynamic decopperization of electrolytes detd. on a laboratory scale were compared with the process carried out on a pilot scale, in an electrochem. installation reproducing the conditions of a com. process in key aspects (type and size of electrodes, temp.). Cu can be removed from the electrolyte to levels below 20 ppm. The cathode Cu obtained in the process with a purity of over 98,5% can be in the form of a solid, foil or powders.

Słowa kluczowe

PL

elektrowydzielanie miedzi; potencjodynamiczne elektrowydzielanie miedzi; elektrometalurgia miedzi; recykling baterii litowo-jonowych

EN

copper electrowinning; potentiodynamic copper electrowinning; copper electrometallurgy; recycling of lithium ion batteries

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 1
• Strony: 130--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Łoś Przemysław

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., Grodzisk Mazowiecki

• https://orcid.org/0000-0001-8759-0266

autor

Łabuz Adrian

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., Grodzisk Mazowiecki

autor

Sobianowska-Turek Agnieszka

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., ul. Traugutta 42a, 05-825 Grodzisk Mazowiecki
• Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0003-2154-8609

autor

Fornalczyk Agnieszka

• Politechnika Śląska, Katowice

• https://orcid.org/0000-0002-2149-1422

autor

Zygmunt Michał

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., Grodzisk Mazowiecki

autor

Janosz Michał

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., Grodzisk Mazowiecki

• https://orcid.org/0009-0001-9224-4605

Bibliografia

• [1] G. Wei, Y. Liu, B. Jiao, N. Chang, M. Wu, G. Liu, X. Lin, X. F. Weng, J. Chen, L. Zhang, C. Zhu, G. Wang, P. Xu, J. Di, Q. Li, Science 2023, 26, 107676, DOI: 10.1016/j.isci.2023.107676.
• [2] Z. Liu, G. Liu, L. Cheng, J. Gu, H. Yuan, Y. Chen, Y. Wud, Green Energy Environ. 2023, article in press, DOI: 10.1016/j.gee.2023.09.001.
• [3] W. Urbańska, M. Osiał, Energies 2020, 13, nr 24, 6732, DOI: 10.3390/ en13246732.
• [4] V. M. Leal, J. S. Ribeiro, E. L. D. Coelho, M. B. J. G. Freitas, J. Energy Chem. 2023, 79, 118, DOI: 10.1016/j.jechem.2022.08.005.
• [5] K. Kim, R. Candeago, G. Rim, D. Raymond, A.-H.A. Park, X. Su, Science 2021, 24, 10237, DOI: 10.1016/j.isci.2021.102374.
• [6] K. Kim, D. Raymond, R. Candeago, X. Su, Nat. Commun. 2021, 12, 6554, DOI: 10.1038/s41467-021-26814-7.
• [7] X. Li, S. Liu, J. Yang, Z. He, J. Zheng, Y. Li, Energy Stor. Mater. 2023, 55, 606, DOI: 10.1016/j.ensm.2022.12.022.
• [8] M. B. J. G. Freitas, E. M. Garcie, J. Power Sources 2007, 171, 953.
• [9] S. Luchcińska, J. Lach, K. Wróbel, A. Łukomska, P. Łoś, Int. J. Environ. Sci. Technol. 2023, 20, 7117, DOI: 10.1007/s13762-022-04401-7.
• [10] M. E. Schlesinger, M. J. King, K. C. Sole, W. G. Davenport, Extractive metallurgy of copper, Elsevier Ltd., 2011, DOI: 10.1016/C2010-0-64841-3.
• [11] X. Lin, X. Wang, G. Liu, G. Zhang, Recycling of power lithium-ion batteries. technology. Equipment and policies, Wiley-VCH GmbH, 2023.
• [12] O. Velázquez-Martínez, J. Valio, A. Santasalo-Aarnio, M. Reuter, R. Serna-Guerrero, Batteries 2019, 5, nr 4, 68, DOI: 10.3390/batteries5040068.
• [13] Pat. appl. USA 2012/0093680 A1 (2012).
• [14] Pat. pol. 238274 (2019).
• [15] Pat. WO 245619 A1 (2020).
• [16] S. Kesavan, R. S. Brillians, S. A. John, Electrochim. Acta 2014, 119, 214, DOI: 10.1016/j.electacta.2013.12.003.
• [17] O. Gładysz, P. Łoś, J. Appl. Electrochem. 2011, 41, 713, DOI: 0.1007/ s10800-011-0285-0.
• [18] Zgł. pat. pol. P-4240688 (2022).
• [19] Zgł. pat. pol. P-442384 (2022).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).