Извлечение лития и переходных металлов из отработанных ЛИБ с использованием низкоконцентрированных аммиачных сред (Вестник КазНУ. Серия химическая, 2026)
Экспоненциальный рост использования литий-ионных батарей требует разработки экологически безопасных технологий переработки для решения проблемы надвигающегося резкого увеличения количества отходов. В данном исследовании представлен новый, устойчивый гидрометаллургический подход к извлечению критически важных металлов (Li, Ni, Co) из отработанных катодных материалов NMC/LCO с использованием низкоконцентрированной аммиачной системы. В отличие от традиционных методов, основанных на высоких концентрациях аммиака (4-6 М), в данной работе демонстрируется эффективное выщелачивание металлов с использованием всего 0,5 М NH4OH, буферированного сульфатом аммония, с применением сульфита натрия (Na2SO3) в качестве восстановителя для облегчения разрушения оксидной матрицы.Благодаря систематической оптимизации были установлены оптимальные параметры процесса: 0,5 М NH4OH, 0,273 М (NH4)2SO4 и 0,8 М Na2SO3 при pH 10,5 и 80 °C. В этих условиях система достигла эффективности выщелачивания 99,6% для Ni, 96,4% для Li и 89,1% для Co. Отличительной особенностью разработанного процесса является частичная нерастворимость марганца; в отличие от кислотного выщелачивания, этот метод сохраняет 76 % марганца в твердом остатке, что значительно упрощает последующие стадии очистки и выделения целевых компонентов. Предложенный метод обеспечивает восьмикратное снижение потребления аммиака по сравнению с традиционными аммиачными схемами, что существенно снижает как эксплуатационные расходы, так и углеродный след процесса переработки.
Keywords: переработка отходов; гидрометаллургия; аммонийное выщелачивание; электродная масса; литий-ионные батареи