Nhu cầu toàn cầu về pin lithium-ion cao hơn bao giờ hết và vẫn đang tiếp tục tăng. Một hệ quả của nhu cầu này là sự đầu tư lớn hơn vào các quy trình và cơ sở tái chế pin lithium-ion được cải tiến để giảm tác động đến môi trường, bảo tồn các nguồn tài nguyên có nhu cầu cao, giúp giảm áp lực lên chuỗi cung ứng đối với các kim loại quan trọng và giảm nguy cơ cháy nổ do thải bỏ.

Thông thường, quy trình tái chế pin lithium-ion bao gồm ba bước:

1. Thu gom các loại pin đã hết hạn sử dụng.
2. Xử lý sơ bộ để phân loại, xả điện, tháo dỡ, vô hiệu hóa, nghiền nhỏ và tách các bộ phận khác nhau của pin (ví dụ như tách nhựa).
3. Quá trình thu hồi kim loại sử dụng một hoặc kết hợp hai phương pháp – luyện kim nhiệt và luyện kim thủy – để thu được xỉ, hợp kim và quặng kim loại. Luyện kim thủy thường được sử dụng kết hợp với luyện kim nhiệt để tách các nguyên tố chính sau quá trình đốt và ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở tái chế hiện đại.

Các phương pháp tái chế này phụ thuộc rất nhiều vào nước muối, bazơ mạnh và axit mạnh, tất cả đều có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến vật liệu đường ống kim loại. Đường ống bị ăn mòn không chỉ đe dọa chất lượng vật liệu tái chế mà còn ảnh hưởng đến thời gian hoạt động của trung tâm tái chế.

Việc tích hợp Corzan® CPVC có thể góp phần vào hiệu suất lâu dài của các cơ sở tái chế pin lithium-ion. Hiệu suất và độ tin cậy trong công nghiệp của Corzan CPVC chứng minh rằng nó có thể chịu được các hóa chất khắc nghiệt trong quá trình tái chế pin lithium-ion, thường tốt hơn hầu hết các kim loại và các loại nhựa khác.

Hóa chất tái chế pin lithium-ion và ống kim loại

Nhiều loại hóa chất và hợp chất cần thiết cho quá trình tái chế pin lithium-ion có tính ăn mòn cao đối với đường ống kim loại.

Nước muối và nước là những chất cần thiết trong nhiều quy trình tiền xử lý. Ví dụ, việc xả điện có thể được thực hiện bằng cách ngâm pin trong nước muối, một hỗn hợp natri clorua và nước . Đặc biệt khi hòa tan trong nước, natri clorua tạo thành dung dịch điện phân thúc đẩy dòng electron từ điện cực này sang điện cực khác. Các nguyên tử kim loại trong đường ống bị tách ra và bám vào các ion trôi nổi tự do trong chất lỏng. Điều này gây ra ăn mòn, làm suy yếu đường ống kim loại và có thể gây rò rỉ. Các mảnh vỡ bị kéo ra từ đường ống cũng có thể làm ô nhiễm chất lỏng trong đường ống.

Giai đoạn thu hồi kim loại sử dụng axit mạnh để thu hồi các vật liệu quý từ pin lithium-ion. Axit mạnh—như axit nitric , axit clohydric , axit sulfuric và axit phosphoric —gần như ngay lập tức tấn công kim loại, oxy hóa và ăn mòn nó. Giống như nước muối, sự ăn mòn do axit có thể gây ra các điểm yếu và rò rỉ.

Thép không gỉ và các kim loại chất lượng cao khác có thể có khả năng chống chịu tốt hơn thép carbon nhưng với chi phí ban đầu cao hơn đáng kể và chi phí bảo trì hàng năm cần thiết. Khi các cơ sở tái chế pin lithium-ion ngày càng tăng và mở rộng, một lựa chọn đường ống đáng tin cậy và giá cả phải chăng càng trở nên quan trọng hơn.

Khả năng kháng hóa chất của nhựa CPVC Corzan

Polyvinyl clorua clo hóa (CPVC) là một loại polyme đồng nhất có hàm lượng clo cao hơn so với polyvinyl clorua (PVC) thông thường. Lượng clo bổ sung này mang lại khả năng kháng hóa chất cao hơn, với các nguyên tử clo bảo vệ chuỗi polyme khỏi sự tấn công của axit, bazơ và muối.

Thường có giá cả phải chăng hơn cả về tổng chi phí và chi phí ban đầu so với các vật liệu chất lượng công nghiệp như thép không gỉ, Corzan CPVC mang lại khả năng kháng hóa chất vốn có và khả năng chịu nhiệt độ và áp suất tuyệt vời so với nhiều loại nhựa khác. Tính trơ của Corzan CPVC đối với dung dịch muối có nghĩa là nó không bị mất ion như kim loại, và các nguyên tử clo bổ sung bảo vệ vật liệu khỏi tác động ăn mòn của axit cần thiết cho việc tái chế pin lithium-ion. Mỗi lô Corzan CPVC đều nhất quán và có thể truy xuất nguồn gốc, đồng thời đã được kiểm tra rộng rãi để đáp ứng các đặc tính hiệu suất khắt khe. 

Tái chế CPVC và pin Lithium-Ion

CPVC có thể được sử dụng ở nhiều vị trí trong cơ sở tái chế pin lithium-ion.

Lưu ý: Ống Corzan CPVC cũng có thể được sử dụng để xử lý khí thải axit ăn mòn trong các bước quy trình cần thông gió.

Điều trị trước 

Trước khi tháo dỡ pin để thu hồi kim loại, chúng phải được xả hết năng lượng còn lại vì lý do an toàn. Quá trình này thường bao gồm việc ngâm pin trong dung dịch nước muối, một chất lỏng dẫn điện đóng vai trò là chất điện phân và hút hết năng lượng còn lại từ pin.

Ống CPVC Corzan có khả năng chống chịu tốt với muối và mọi loại nước, do đó là lựa chọn tuyệt vời cho ống và phụ kiện dọc theo quy trình xả cũng như để lót bể chứa nước muối . 

Khôi phục kim loại

Mỗi nhà máy tái chế pin lithium-ion đều có phương pháp thu hồi kim loại riêng. Nhìn chung, quy trình thu hồi sẽ bao gồm sử dụng axit và bazơ mạnh để chiết tách các vật liệu quý giá—như lithium, niken, coban, nhôm và đồng—từ “khối đen” được tạo ra trong giai đoạn tiền xử lý và kết tủa các kim loại mong muốn này từ dung dịch chiết tách.

Với khả năng chịu nhiệt tuyệt vời tương tự như đối với nước muối, ống, van và phụ kiện làm từ Corzan CPVC có thể vận chuyển các hóa chất được sử dụng trong cả phản ứng lọc và kết tủa. Ngoài ống, van và phụ kiện, tấm Corzan CPVC có thể được sử dụng để lót các bể chứa nơi diễn ra các phản ứng và các bể chứa hóa chất này. Hợp chất Corzan CPVC cũng có thể được sử dụng để đúc các phụ kiện và các bộ phận tùy chỉnh khác cần thiết cho các thiết bị trộn và hệ thống giàn khác nhau. 

Trên toàn bộ cơ sở

Khả năng kháng hóa chất của CPVC, đặc biệt là kháng nước, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho đường ống dẫn nước trong công nghiệp, chất thải hóa học và hệ thống HVAC công nghiệp . Corzan CPVC cũng thích hợp cho đường ống dẫn khí thải axit vì khói axit ăn mòn được thải ra khỏi quy trình tái chế.

Vật liệu Corzan CPVC mang lại hiệu suất vượt trội cho các nhà máy tái chế pin lithium-ion.

Nhu cầu về pin lithium-ion sẽ chỉ tăng lên, và các quy trình tái chế đáng tin cậy là một phần quan trọng để củng cố chuỗi cung ứng này. Các cơ sở tái chế pin lithium-ion có thể sử dụng Corzan CPVC như một giải pháp thay thế chiến lược cho các vật liệu thông thường để tối đa hóa thời gian hoạt động và chịu được các hóa chất ăn mòn mạnh trong thời gian dài hơn.

Nhựa CPVC Corzan đã trở thành vật liệu phi kim loại được ưa chuộng nhờ những bằng chứng khoa học vững chắc. Nhà tiên phong trong sản xuất hợp chất CPVC, Lubrizol, đã tiến hành các thử nghiệm vật liệu chuyên sâu ngay tại nhà máy và gửi mẫu đi kiểm tra bởi bên thứ ba, cho thấy nhựa CPVC Corzan đáp ứng và thường vượt quá các tiêu chuẩn ngành về dung sai kích thước, khả năng chống cháy và nhiều hơn nữa. Bảng Khả năng Kháng Hóa chất cung cấp dữ liệu về sự phù hợp của hơn 500 hóa chất và hợp chất khi sử dụng với nhựa CPVC Corzan. Hơn nữa, ống và phụ kiện làm từ nhựa CPVC Corzan chất lượng cao, có thể truy xuất nguồn gốc, chỉ được sản xuất bởi các đối tác hàng đầu trong ngành đã được phê duyệt và được hỗ trợ bởi đội ngũ chuyên gia của Lubrizol.

Để tìm hiểu thêm về cách Corzan CPVC có thể thúc đẩy quá trình khai thác, chế biến và tái chế lithium-ion, hãy đọc báo cáo chuyên đề “Vận chuyển hóa chất công nghiệp an toàn trong chuỗi cung ứng lithium-ion với Corzan® CPVC”.