Severi Ojanen
Metallifoorumi III, 13.12.2016
Porin yliopistokeskus
Mekaaninen kierrätys
Akkumurskeiden
rikastusmahdollisuudet
mekaanisella käsittelyllä
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
Metallifoorumi II
• Purettiin varaus upottamalla akut
suolaliuokseen
• Tavoitteena prosessi, jossa
varauksen purkaminen voidaan
tehdä teollisessa mittakaavassa
ilman käsityötä
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
• Tutkittiin akkujen ja paristojen varauksen
hallittua ja turvallista purkamista
2
Uusi koesuunnitelma
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
• Kuinka saada aikaan metallirikkaampia
jakeita mekaanisella käsittelyllä?
• Materiaalin luokitus
– Mitä akkumurskeet sisältävät?
– Missä muodossa materiaalit ovat
murskeessa?
– Mitä muita ominaisuuksia niillä on?
3
Tutkittava materiaali
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
4
Akkujen ja paristojen rakenne
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
5
Käytettävät luokitusmenetelmät
• Partikkelikokoanalyysit kaikille saatavilla
oleville, valmiiksi murskatuille
akkutyypeille
– Puolikas seulasarja
– 8000, 4000, 2000, 1000, 500, 250, ja 125 µm
• Kemialliset jatkoanalyysit (AAS, ICP)
• Tiheysmittaukset
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
6
Koejärjestely
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
7
Raekokojakaumat – Alkaliparistot
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 1000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Kumulatiivinen
Massaosuus
8
Koostumus – Alkaliparistot
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
1000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Muut
Mn
Zn
9
Metallien jakautuminen – Alkaliparistot
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
1000 10000
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Zn
Mn
Muut
10
100 1000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Kumulatiivinen
Massaosuus
Raekokojakaumat – Litiumioniakut 1
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
11
1000 3000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Muut
Li
Al
Ni
Co
Fe
Mn
Cu
Koostumus – Litiumioniakut 1
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
12
1000 2500 60000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Cu
Fe
Co
Al
Muut
Mn
Ni
Li
Metallien jakautuminen – Litiumioniakut 1
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
13
Raekokojakaumat – Litiumioniakut 2
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 1000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Kumulatiivinen
Massaosuus
14
Koostumus – Litiumioniakut 2
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 10000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Muut
Li
Al
Ni
Co
Fe
Mn
Cu
15
Metallien jakautuminen – Litiumioniakut 2
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 1000
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Cu
Mn
Fe
Co
Ni
Al
Li
Muut
16
Metallien jakautuminen – Litiumioniakut
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
17
Raekokojakaumat – NiMH
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 1000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Kumulatiivinen
Massaosuus
18
Koostumus – NiMH
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 1000 100000%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Muut
La
Al
Ni
Co
Fe
19
Metallien jakautuminen – NiMH
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
100 1000 10000
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Raekoko (µm)
Fe
Ni
Co
La
Muut
20
Prosessikaavio jatkokäsittelystä
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
22
Jatkotutkimus
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
• Erityisesti alkaliparistomursketta ei voida
rikastaa kannattavasti seulomalla koon
mukaan
• Tiheysmittaukset painovoimaerotusta
varten
– Muovinpoisto
– Kevyempien metallien erottelu
22
Jatkotutkimus
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
• NiMH-akuissa käytettävä
eristekuitu aiheuttaa ongelmia
– Niukkaliukoista polymeeriä
– Kerää metalleja itseensä
– Kaikissa kokoluokissa
• Agglomerointi
23
Liiketoimintamahdollisuudet
• Puhtaammat metallijakeet
– Voidaan myydä suoraan tuotteina eteenpäin
– Helpottaa jatkokäsittelyä
• Tehostetut teollisuuden symbioosit
– Pienemmät toimijat suurempien yhteyteen
– Materiaalien lisäksi myös lämpö
– Mukaan myös teollisuuden ulkopuoliset tahot
Severi Ojanen Metallifoorumi III 13.12.2016
24
