Ανάπτυξη υδρομεταλλουργικών μεθόδων ανάκτησης μετάλλων από μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου υβριδικών-ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Πολυχρονοπούλου, Έλλη-Δήμητρα; Polychronopoulou, Elli-Dimitra

dc.contributor.author	Πολυχρονοπούλου, Έλλη-Δήμητρα	el
dc.contributor.author	Polychronopoulou, Elli-Dimitra	en
dc.date.accessioned	2021-04-01T08:58:04Z
dc.date.available	2021-04-01T08:58:04Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53248
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20946
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.subject	Υδρομεταλλουργία	el
dc.subject	Εκχύλιση	el
dc.subject	Ανάκτηση	el
dc.subject	Μπαταρίες	el
dc.subject	Ηλεκτρικά-υβριδικά οχήματα	el
dc.title	Ανάπτυξη υδρομεταλλουργικών μεθόδων ανάκτησης μετάλλων από μπαταρίες νικελίου-υδριδίου μετάλλου υβριδικών-ηλεκτρικών αυτοκινήτων	el
dc.contributor.department	Υδρομεταλλουργία	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μεταλλουργία	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-18
heal.abstract	Σε αυτήν την εργασία διερευνήθηκε η ανακύκλωση μπαταριών νικελίου υδριδίου μετάλλου από μπαταρίες υβριδικών ηλεκτρικών αυτοκινήτων με υδρομεταλλουργικές μεθόδους με σκοπό την ανάκτηση μετάλλων όπως το νικέλιο (Ni) και στοιχεία σπάνιων γαιών (REEs). Συγκεκριμένα, στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν δείγματα από μπαταρίες νικελίου υδριδίου μετάλλου (NiMHs) οχήματος Lexus. Έπειτα από την αποσυναρμολόγηση της μπαταρίας, η οποία πραγματοποιήθηκε χειρωνακτικά, ακολούθησε η μηχανική προπαρασκευή με σκοπό τη μείωση του μεγέθους και έπειτα η χημική επεξεργασία με υδρομεταλλουργικές μεθόδους. Πραγματοποιήθηκαν διαλυτοποιήσεις του αρχικού δείγματος με βασιλικό νερό και τα υγρά δείγματα που προέκυψαν μετρήθηκαν με AAS-Flame, ICP-OES, ενώ η ορυκτολογική σύνθεση προέκυψε από τις αναλύσεις XRD, SEM. Η κατανάλωση οξέος 14 mol H2SO4 ανά kg δείγματος σκόνης μπαταρίας (κλάσμα κόσκινου -1 mm) προσδιορίστηκε ότι είναι επαρκής για να επιτευχθεί το επιθυμητό τελικό pH <1. Το θρυμματισμένο δείγμα με μέγεθος -1 mm υπέστη ξήρανση, λειοτρίβηση, ξηρή κοσκίνιση, πύρωση και τελικά εκχυλίστηκε. Πραγματοποιήθηκαν εννιά (9) πειράματα εκχύλισης για συγκεκριμένη ποσότητα δείγματος (12,5gr), με πυκνότητα πολφού 5%, συγκέντρωσης H2SO4 0.5, 1, 2 M για θερμοκρασίες 50, 75, 95οC. Βρέθηκε ότι η αύξηση της συγκέντρωσης του H2SO4 στο 1 Μ ευνόησε την εξαγωγή των μετάλλων. Μεγαλύτερη συγκέντρωση θειικού οξέος δεν οδήγησε σε όλες τις περιπτώσεις σε βελτίωση του ποσοστού εξαγωγής. Η αύξηση της θερμοκρασίας δεν ευνοεί την αύξηση του ποσοστού εξαγωγής. Οι καλύτερες συνθήκες εκχύλισης που οδηγούν στα υψηλότερα ποσοστά εξαγωγής των μετάλλων ήταν η συγκέντρωση του H2SO4 2 M και η θερμοκρασία 75οC, με εξαίρεση την εξαγωγή του Ni που οι μέγιστες ανακτήσεις επιτεύχθηκαν σε συγκέντρωση H2SO4 2 M και θερμοκρασία 95οC.	el
heal.abstract	In this research, the recycling of nickel metal hydride battery waste from hybrid electric car batteries, with hydrometallurgical methods, was investigated in order to recover metals such as nickel (Ni) and rare earth elements (REEs). Specifically, the study used samples of nickel metal hydride batteries (NiMHs) of a Lexus vehicle. After the disassembly of the battery, which was performed manually, size reduction using a hammer mill was performed followed by hydrometallurgical treatment to recover high value elements mainly Ni and REEs. Initially chemical analysis of the working samples was conducted following digestion with aqua regia and measurement of elements with AAS-Flame or ICP-OES, while the mineralogical composition was determined by XRD and SEM/EDS analysis. Acid consumption of 14 mol H2SO4 per kg of battery powder sample (sieve fraction - 1 mm) was determined to be sufficient to achieve the desired final pH <1. The -1 mm crushed sample was dried, ground, sieved, burned and finally extracted. Nine (9) extraction experiments were performed for a specific amount of sample (12.5gr), with a pulp density of 5%, 0.5, 1 and 2 M H2SO4 concentration at temperature 50, 75, 95οC. It was found that the increase of H2SO4 concentration favored elements extraction, while the increase of temperature beyond 75oC resulted in a decrease of the extraction percentage. The better conditions for the extraction of all elements were 2 M H2SO4 concentration and temperature 75oC with the exception of Ni extraction percentage which reached the highest value at 2 M H2SO4 concentration and 95oC.	en
heal.advisorName	Ξενίδης, Άνθιμος	el
heal.committeeMemberName	Παπασιώπη, Νομφοδώρα	el
heal.committeeMemberName	Ουσταδάκης, Πασχάλης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	87 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false