Διερεύνηση της εκχύλισης πυρολυμένου ενεργού υλικού
μπαταριών λιθίου και καθαρισμός μεταλλοφόρου διαλύματος με 
καταβύθιση

Λαμπρόπουλος, Ηλίας; Lampropoulos, Ilias

dc.contributor.author	Λαμπρόπουλος, Ηλίας	el
dc.contributor.author	Lampropoulos, Ilias	en
dc.date.accessioned	2024-03-04T10:52:10Z
dc.date.available	2024-03-04T10:52:10Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58964
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26660
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μπαταρίες	el
dc.subject	Κυκλική Οικονομία	el
dc.subject	Εκχύλιση	el
dc.subject	Καθαρισμός	el
dc.subject	Κυκλική Οικονομία	el
dc.subject	Recycling	en
dc.subject	Leaching	en
dc.subject	Purification	en
dc.subject	Hydrometallurgy	en
dc.subject	Sustainability	en
dc.title	Διερεύνηση της εκχύλισης πυρολυμένου ενεργού υλικού μπαταριών λιθίου και καθαρισμός μεταλλοφόρου διαλύματος με καταβύθιση	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανακύκλωση	el
heal.classification	Μεταλλουργία	el
heal.classification	Υδρομεταλλουργία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-23
heal.abstract	Οι μπαταρίες λιθίου – φωσφορικού σιδήρου (LFP) υπερέχουν μεταξύ μπαταριών ιόντων – λιθίου καθώς διαθέτουν καλή θερμική σταθερότητα, μικρό κίνδυνο ανάφλεξης, χαμηλά κόστη παραγωγής, χαμηλή τοξικότητα, καλές ηλεκτροχημικές ιδιότητες, και μεγάλη διάρκεια ζωής. Η ανακύκλωσή τους ξεκινά με τις διαδικασίες της θερμικής επεξεργασίας, της θραύσης και της κοσκίνησης. Έπειτα, συλλέγεται το αποκαλούμενο ενεργό υλικό που περιέχει το LFP και τον γραφίτη. Άλλα στοιχεία όπως ο χαλκός και το αλουμίνιο από τους συλλέκτες ρεύματος απομακρύνονται κατά την κοσκίνιση. Παρόλα αυτά, οι πρώτες δοκιμές, έδειξαν την εμφάνιση χαλκού και αλουμινίου στο πυρολυμένο ενεργό υλικό λόγω των λεπτομερών σωματιδίων που δημιουργούνται κατά την θραύση. Αυτά, θα εισέλθουν στο κυοφορούν διάλυμα, στο στάδιο της εκχύλισης με διάλυμα θειικού οξέος και προσθήκη υπεροξειδίου του υδρογόνου, όπου το Λίθιο (Li) θα διαλυτοποιηθεί εκλεκτικά. Έτσι, η απομάκρυνση των ακαθαρσιών από το μεταλλοφόρο διάλυμα εκχύλισης με την μέθοδο της χημικής καταβύθισης χρησιμοποιώντας διάλυμα καυστικού νατρίου κρίνεται απαραίτητη. Τα στάδια αυτά διερευνήθηκαν ώστε να απομονωθεί το λίθιο στο διάλυμα, με σκοπό σε μεταγενέστερο στάδιο να ανακτηθεί. Οι δοκιμές έδειξαν αποτελεσματική εξαγωγή του λιθίου στο κυοφορούν διάλυμα (>90%) και σχηματισμό της φάσης του φωσφορικού σιδήρου. Το ποσοστό αυτό θα μπορούσε να βελτιωθεί με την έκπλυση του στερεού υπολείμματος εκχύλισης. Επίσης, η, πλήρης απομάκρυνση των ακαθαρσιών (100%) με την προσθήκη διαλύματος καυστικής σόδας ως μέσο εξουδετέρωσης και περιορισμένες απώλειες λιθίου (6%) επιτεύχθηκαν. Έπειτα από αυτό, η ανάκτησή του επιτυγχάνεται, συνήθως, με την προσθήκη ανθρακικού νατρίου, ώστε να ληφθεί το πρόδρομο υλικό, του ανθρακικού λιθίου, για την παραγωγή νέων μπαταριών LFP.	el
heal.abstract	Lithium-ferrous phosphate (LFP) batteries are popular among lithium – ion batteries because of their thermal stability, low fire risk, low production costs, low toxicity, good electrochemical properties, and long lifespan. Their recycling starts with the processes of thermal treatment, crushing and sieving. Then, the so – called black mass containing LFP and graphite is collected. Other elements such as Cu and Al from the current collectors are removed during sieving. However, early tests showed the presence of Cu and Al in the pyrolyzed black mass due to the fine particles created during crushing. Both will enter the pregnant solution at the leaching stage using sulphuric acid and hydrogen peroxide, where Lithium (Li) will be selectively solubilised with regard to iron. Thus, the removal of impurities from the pregnant leaching solution by the addition of sodium hydroxide is deemed necessary. These steps were investigated in order to isolate lithium in the solution, with a view to recovering it at a later stage. The tests showed efficient extraction of lithium in the pregnant leaching solution (>90%) and generation of the iron phosphate phase. This percentage could be improved by washing the solid residue of the leaching. Also, total removal of impurities (100%) by addition of sodium hydroxide solution as the precipitation reagent and limited lithium losses (6%) were achieved. After that, its recovery usually occurs by adding sodium carbonate to obtain the precursor material, lithium carbonate, to produce new LFP batteries.	en
heal.advisorName	Ξενίδης, Άνθιμος	el
heal.committeeMemberName	Χαρίτος, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Ουσταδάκης, Πασχάλης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Μεταλλουργίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	118 σ.
heal.fullTextAvailability	false