بازیابی عناصر نیکل، کبالت و منگنز از باتری های مستعمل لیتیوم-یون در حضور لیگاند گلایسین به روش استخراج حلالی

اخیرا به دلیل افزایش وابستگی به تجهیزات الکترونیکی و سیستمهای ذخیره انرژی، صنعت باتری به سرعت در حال گسترش است. به سبب این رشد، استفاده از باتریهای لیتیوم-یون در ده ههای اخیر به شدت افزایش یافته است. با توجه به اینکه متوسط عمر این نوع باتریها بین یک الی سه سال است، سالانه حجم وسیعی از این قطعات به عنوان ضایعات الکترونیکی شناخته میشود. در این پژوهش، ابتدا مخلوطی از باتریهای مستعمل لیتیوم-یون با آنالیز مشخص تهیه شد و عناصر نیکل، کبالت و منگنز به صورت انتخابی در محیطی حاوی آمینو اسید گلایسین حل شد، درحالیکه میزان انحلال عناصر آهن و آلومینیوم ناچیز گزارش شد. در گام بعدی به بررسی منحنی استخراج این عناصر و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی آن به وسیله استخراج کننده آلی D2EHPA (رقیق شده در نفت بی بو) در این محیط پرداخته شد. نتایج آزمایشات انحلال نشان داد که با نسبت جامد به مایع 20 گرم بر لیتر، در دمای 75 درجه سلسیوس و زمان 3 ساعت، محلولی حاوی 2800 ppm نیکل، 1100 ppm کبالت، 1560 ppm منگنز و تنها 320 ppm آلومینیوم و 32 ppm آهن بدست آمد. نتایج مرحله استخراج حلالی ثابت کرد در دمای محیط، استخراج یون منگنز قبل 3 pH به پایان میرسد، درحالکیه میزان استخراج یونهای نیکل و کبالت ناچیز است. همچنین با افزایش دما، منحنی استخراج یون کبالت و منگنز به سمت مقادیر پائین pH منتقل شد درحالیکه منحنی استخراج یون نیکل با افزایش دما، رفتار وارونه داشت.