Никель-металлгидридные батареи (NiMH) — одни из наиболее пригодных к переработке батарейных химических систем в торговле: их основные материалы — никель и сталь с извлекаемыми кобальтом и редкоземельными сплавами, а методы извлечения зрелы в промышленном масштабе. Документ сопровождает отработавшую NiMH-ячейку от контейнера для сбора обратно к сырью и связывает каждый этап с требованиями Регламента (ЕС) 2023/1542.
Раздельно собранные батареи поступают на сортировочные предприятия, где автоматическая и ручная сортировка отделяет NiMH от щелочных, NiCd, литиевых и свинцово-кислотных потоков — чистота химической системы важна, поскольку перекрёстное загрязнение снижает качество извлечённого материала. Затем NiMH-ячейки полностью разряжают, чтобы устранить остаточную энергию до механической обработки. В отличие от литиевых ячеек, NiMH использует водный электролит на основе гидроксида калия и не может перейти в тепловой разгон, поэтому обращение, измельчение и хранение несут меньшую пожарную нагрузку, что снижает расходы на страхование, бункеровку и обработку — одна из причин, по которой предприятия по обработке охотно принимают потоки NiMH.
Измельчение в среде инертного газа или под водным орошением разбивает ячейки на фрагменты; магнитная сепарация извлекает никелированные стальные корпуса как чистую железную фракцию; просеивание и разделение по плотности выделяют электродную мелочь («чёрную массу»), содержащую гидроксид никеля, сплав-накопитель водорода и небольшое содержание кобальта; электролит на основе гидроксида калия нейтрализуется и обрабатывается в водном контуре. Выходные потоки — сталь, электродная чёрная масса, фракция сепаратора/пластика — каждый взвешивают для расчёта выхода процесса относительно целей извлечения Приложения XII.
Электродную фракцию обрабатывают двумя методами. Пирометаллургия выплавляет её в штейн никель-железного или никель-кобальтового сплава, обычно питающий производство нержавеющей стали — надёжно и с высокой производительностью, хотя редкоземельные элементы уходят в шлак. Гидрометаллургия выщелачивает чёрную массу в серной кислоте, удаляет железо и примеси, затем разделяет никель, кобальт и редкоземельные элементы экстракцией растворителем, ионным обменом или селективным осаждением, получая кристаллы сульфата никеля или металлический никель достаточно чистые для пены и сплава аккумуляторного качества, а также редкоземельные концентраты (лантан, церий, неодим, празеодим), которые возвращаются в производство сплавов-накопителей водорода. Современные интегрированные линии сочетают оба метода: пирометаллургическое концентрирование с последующим гидрометаллургическим рафинированием, достигая извлечения никеля выше цели 90 % Приложения XII, а на предприятиях лучшей практики — выше 95 %.
Извлечённый сульфат никеля питает производство электродов и пены; извлечённая сталь возвращается в стальной цикл; редкоземельные концентраты питают новые сплавы-накопители водорода AB5/AB2. Это замыкает цикл, который поощряет статья 8: сертифицированный по массовому балансу рециклированный никель становится задокументированным рециклированным содержанием в новых охватываемых батареях, засчитываясь в пороговые значения 6 % (2031) и 15 % (2036). Чтобы цикл можно было зачесть, каждая передача сопровождается документами о цепочке ответственного хранения от лицензированного предприятия по обработке через рафинировщика к производителю батарей, а экспорт отходов подчиняется регламенту о трансграничной перевозке отходов — в статистику государств-членов засчитывается только должным образом задокументированное извлечение.
Выход переработки частично решается за чертёжным столом. Полезные конструкторские решения для NiMH: стандартные форматы ячеек, которые чисто сортируются; минимальная сварка разнородных металлов; полимерные компоненты, определяемые по коду смолы; отказ от заливочных компаундов, скрепляющих фрагменты; чёткая маркировка химической системы и материалов по статье 13; и информация по демонтажу Приложения XII с указанием расположения электродов и токоотводов. Защитные компоненты уровня pack (PTC, термопредохранитель) должны быть съёмными на задокументированных линиях. Эти решения недороги на этапе конструирования и существенно повышают ценность в конце жизненного цикла.
Weijiang Power разрабатывает NiMH-ячейки и сборки для чистого извлечения в конце жизненного цикла: стандартные форматы, разъёмная конструкция, задокументированный по массе состав и указания по демонтажу Приложения XII, согласованные с целями извлечения материалов 90/95 %. Запросите наше досье по переработке при любом обращении — оно включает состав материалов, рекомендуемый маршрут обработки, заметки по извлечению никеля и редких земель и информацию о цепочке ответственного хранения, которую запрашивают ваши партнёры по переработке в ЕС.
