Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Obtaining Nickel and Cobalt from Spent NiMH Batteries

Dvorak P., Vu H. N.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

1--6

EN

Nickel metal hydride (NiMH) batteries represent a great metal value. Their recycling is therefore important not only for environmental, but also for economic reasons. NiMH batteries used in this study were provided by a Czech company, which is responsible for collecting this type of wastes in the Czech Republic. The batteries were processed in a cutting mill. From the resulting material, the fraction <0.5 mm was obtained by sieving. Electrode mass of NiMH batteries was treated hydrometallurgically in order to obtain metal values. A mixture of electrode mass originating from different types of batteries contained 51.0% Ni, 5.9% Co, 1.1% Zn, 0.7% Fe, 2.18% Mn, 9.2% La, 4.6% Ce, 0.7% Pr and 2.3% Nd. Leaching of the electrode mass was performed in 1 and 2 mol/L H2SO4 at liquid-to-solid ratios 10:1 or 20:1 and laboratory temperature as well as at 60 and 80°C. Extractions of 91.5% Ni, 92.6% Co and more than 97.5% rare earth metals (RE) were achieved. More than 99% RE were removed from the leach liquor using hydrolytic precipitation with NaOH up to pH = 1.2. Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) in low aromatic solvent was used as the extractant in the solvent extraction process for impurities removal from leach liquors after RE precipitation. Removal of 99.9% Fe, 94.5% Zn and 43.3% Mn was achieved when single-stage extraction was applied. When using two-stage extraction process, the achieved values of removed impurities were as follows: 99.9% Fe, almost 99% Zn and more than 60% Mn. in case of model solution. For leach liquor, the values for Fe and Zn were the same, but only slightly more than 50% Mn was removed. Nickel and Co losses did not exceed in the most cases 5%, in the best cases even less than 0.5%. The result of the proposed process is a solution of Ni and Co containing low level of other impurities. This solution is suitable intermediate for Ni and Co winning.

PL

Niklowo-metalowe akumulatory hybrydowe (skrót ang. NiMH) cechuje wysoka zawartość metalu. Zatem ich utylizacja jest ważna nie tylko ze względów środowiskowych, lecz również ekonomicznych. Akumulatory NiMH użyte w niniejszych badaniach otrzymano od czeskiego przedsiębiorstwa, które odpowiada za odbiór tego typu odpadów na terenie Republiki Czeskiej. Akumulatory rozdrobniono w młynie tnącym. Z uzyskanego w ten sposób materiału, przy pomocy odsiewu, uzyskano cząsteczki wielkości <0.5mm. Masa elektrodowa baterii NiMH została poddana procesom hydrometalurgicznym w celu otrzymania metalu. Mieszanka masy elektrodowej pochodzącej z różnego typu baterii zawierała 51.0% Ni, 5.9% Co, 1.1% Zn, 0.7% Fe, 2.18% Mn, 9.2% La, 4.6% Ce, 0.7% Pr oraz 2.3% Nd. Ługowanie masy elektrodowej zostało przeprowadzone w roztworze H2SO4 w ilości 1 i 2 mole /L, stosunek cieczy do ciała stałego wynosił 10:1 lub 20:1, natomiast temperatura procesu wynosiła odpowiednio 60 oraz 80°C. Uzyskano próbki o zawartości 91.5% Ni, 92.6% Co oraz ponad 97,5% metali ziem rzadkich (ang. skrót REE). Ponad 99% metali ziem rzadkich odseparowano z roztworu ługującego przy użyciu strącania hydrolitycznego za pomocą NaOH przy pH siegającym do 1.2 kwasu di - (2-etyloheksylowego) fosforowego (D2EHPA) w rozpuszczalniku aromatycznym użytym jako ekstrahent w procesie oczyszczania rozpuszczalnika, aby usunąć zanieczyszczenie z roztworów ługujących powstałych po procesie strącania hydrolitycznego metali ziem rzadkich. Po zastosowaniu jednofazowego procesu ekstrakcji udało się usunąć 99,9% Fe, 94,5% Zn oraz 43.3% Mn. Po zastosowaniu dwufazowego procesu ekstrakcji wyniki usunięcia zanieczyszczeń przedstawiały się następująco: 99,9% Fe, blisko 99% Zn oraz ponad 60% Mn w przypadku roztworu modelowego. W przypadku roztworu ługującego wartości dotyczące Fe oraz Zn były takie same, jednakże usunięto tylko trochę powyżej 50% Mn. Ubytki niklu oraz Co w większości przypadków nie przekroczyły 5%, w najlepszym razie nie przekraczając nawet 0,5%. Wynikiem zastosowanego procesu jest roztwór Ni oraz Co o niskiej zawartości zanieczyszczeń. Roztwór ten może służyć do odzysku Ni oraz Co.

2

Hydrożelowe elektrolity alkaliczne do akumulatorów Ni-MH

Osińska-Broniarz M., Mańczak R., Sierczyńska A., Kopczyk M.

Chemik

|

2015

|

Vol. 69, nr 12

852--861

PL

Jeszcze kilkanaście lat temu chemiczne źródła prądu dostarczały energii przy zastosowaniu tylko i wyłącznie ciekłych elektrolitów, które charakteryzują się wysokimi wartościami przewodnictwa jonowego. Poza zaletami, ciekłe elektrolity mają również liczne wady. Stosowanie ciekłych elektrolitów w chemicznych źródłach prądu może być niebezpieczne dla ich bezpośredniego użytkownika oraz dla środowiska zewnętrznego. W 1978 r. zespół prof. Armanda udowodnił, że ciekły elektrolit w akumulatorach można z powodzeniem zastąpić elektrolitem polimerowym, który charakteryzuje się zarówno wysokimi wartościami przewodnictwa jonowego, trwałością mechaniczną i termiczną, jak i wysokim bezpieczeństwem pracy. Ponadto zastosowanie elektrolitu polimerowego pozwala na całkowite wyeliminowanie separatora z układu elektrochemicznego, gdyż stanowi on swoistą przegrodę międzyelektrodową, która zabezpiecza przed bezpośrednim przepływem elektronów między elektrodami różnoimiennymi.

EN

Several years ago chemical power sources supplied power exclusively with application of liquid electrolytes that have high ionic conductivity, thus allowing quick ion migration between opposite side electrodes. Apart from advantages, liquid electrolytes have also numerous disadvantages. Using liquid electrolytes in chemical power sources can be dangerous both for its direct user, as well as for the environment. In 1978, the team of Prof. Armand has proven that liquid electrolyte in batteries can be successfully replaced with polymer electrolyte, which has at the same time high ionic conductivity, thermal and mechanical stability and high operational safety. Moreover, application of polymer electrolyte allows complete elimination of separator from the electrochemical system, as it forms itself specific interelectrode barrier that prevents direct electron flow between opposite sign electrodes.

3

Badanie osiągów elektrycznych akumulatora typu Ni-MH do zastosowania w napędach hybrydowych

Sierczyńska A., Kopczyk M., Jankowska E.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2008

|

R. 54, nr 7

440-442

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań zaprojektowanego w CLAiO pryzmatycznego akumulatora Ni-MH o napięciu 1,2 V i pojemności nominalnej 18 Ah, przeznaczonego do rozładowań wysokimi prądami. Przeprowadzone badania elektryczne pozwoliły zaobserwować różnice w osiąganych wartościach pojemności wyładowania oraz napięciach pracy ogniwa w zależności od zastosowanych trybów ładowania / rozładowania. Badany akumulator wykazywał wysoką żywotność cykliczną przy trybach ładowania / rozładowania stosowanych w HEV. Opracowany akumulator charakteryzował się wysoką skutecznością ładowania. Uzyskano wysoki stopień odzysku ładunku elektrycznego. Uzyskano bardzo dobre wyniki pojemności rozładowania ogniwa w niskich temperaturach. Przeprowadzone badania pozwoliły określić wstępnie przydatność tego typu ogniw do napędów hybrydowych.

EN

In the paper results of tests performed on a prismatic 1.2 V, 18 Ah Ni-MH type battery constructed in CLAiO and destined for high-drain applications are presented. The tests revealed differences in discharge capacities and working voltages in relation to the applied charge/discharge regimes. The tested battery showed good cyclic behavior under the regimes typical for hybrid electric vehicles (HEV). The battery shows also high charging efficiency and high degree of charge recovery. Very good values of discharge capacities were obtained at low temperatures. The tests allowed for a preliminary assessment of the applicability of this type of cells in hybrid propulsion.