27.10.2014
216.013.0201

СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ЛИТИЕВЫХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА С ИСТЕКШИМИ СРОКАМИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электрохимии, а именно к утилизации литийсодержащих отходов, в частности отработанных литиевых химических источников тока. Данный способ предназначен для применения в специализированных производствах по утилизации литиевых источников тока (ЛИТ). Сущность способа заключается в применении фракции C-C жирных спиртов, не смешивающихся с водой в качестве рабочей среды для химически активного лития и литийсодержащих соединений на стадиях вскрытия, разгерметизации, измельчения и использования их в качестве исходного материала для получения алкоголятов лития. Сонолитическое воздействие на реакционную массу и поддержание температурного режима (до 80°C) обеспечивается использованием ультразвуковой ванны типа УЗВ-3/100-ТН. Введение в реакционную смесь катализатора межфазного переноса (тетрабутиламмония хлорида) способствует интенсификации процесса алкоголиза литийсодержащих отходов в условиях гетерофазной системы. Сочетание применения сонолиза и катализатора межфазного переноса позволяет проводить утилизацию литийсодержащих отходов со степенью измельчения литийсодержащих отходов до 20 мм. Практическое применение данного способа позволит повысить эффективность мероприятий по утилизации ЛИТ и обеспечить безопасность проведения работ. 1 пр.
Основные результаты: Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации, основанный на обработке измельченной анодно-катодной массы высшими алифатическими спиртами с последующей экстракцией соединений лития водой, отличающийся тем, что алкоголиз осуществляют в условиях сонолиза при воздействии ультразвука с использованием катализатора межфазного переноса и проводят химическую деструкцию литированного марганца водными растворами неорганических кислот.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электрохимии, а именно к утилизации литийсодержащих отходов, в частности отработанных и бракованных литиевых химических источников тока.

Данный способ предназначен для применения в специализированных производствах по утилизации литиевых источников тока (ЛИТ).

Известны способы переработки отходов лития и его сплавов путем их термической обработки под слоем песка [SU, авторское свидетельство, 1439141, 1987], нейтрализацией литиевого анода сплавлением с оксидами алюминия и кремния [US, патент, 4407910, 1983].

Недостатком этих способов является то, что соединения лития после перевода их в пожаро-взрывобезопасное состояние в дальнейшем не используются.

Известен способ безопасной обработки реакционных металлов, в частности лития, воздействием эмульсии воды в керосине [US, патент, 3729548, 1973].

Недостатком данного способа является его трудоемкость и невозможность повторно использовать другие компоненты системы.

Существуют способ утилизации ЛИТ и извлечении лития из отработанных литиевых аккумуляторов путем их обработки водой или раствором серной кислоты в специальном аппарате [US, патент, 4637928, 1987].

Недостатками этих способов является повышенная пожаро-взрывоопасность при реакции лития с водой и водным раствором серной кислоты.

По совокупности признаков наиболее близким к предлагаемому способу утилизации ЛИТ с истекшими сроками эксплуатации является способ утилизации литийсодержащих отходов, в частности отработанных и бракованных литиевых химических источников тока [Россия, патент №2108644, заявлено 28.11.95 г.; опубл.: 10.04.1998 г.], основанный на обработке отходов жидкими, несмешивающимися с водой высшими алифатическими спиртами, с последующей экстракцией лития и выделением его из водной фазы. Способ позволяет уменьшить тепловой эффект и пожаро-взрывоопасность процесса на стадии утилизации литийсодержащих отходов.

Недостатком данного способа являются:

- низкая степень извлечения лития из электродной массы;

- длительность (24 часа) извлечение лития из электродной массы системы Li/LixMnO2 при обработке отходов высшими алифатическими спиртами;

- сложность обеспечения гидродинамического режима обработки для осуществления реакции алкоголиза;

- пожаро-взрывоопасность процесса перевода отработанных и бракованных литиевых химических источников тока в литийсодержащие отходы высокой степени измельчения.

Данный способ принят за прототип.

Задачей предлагаемого изобретения является утилизация ЛИТ с истекшими сроками эксплуатации, увеличение степени извлечения утилизируемого лития и снижение уровня пожаро-взрывоопасности при проведении работ.

Задача достигается тем, что перевод ЛИТ с истекшими сроками эксплуатации, предполагаемых к утилизации, в литийсодержащие отходы (разгерметизация, вскрытие, измельчение корпусов и анодно-катодной массы) осуществляется в среде, являющейся гидрофобной и малоактивной по отношению к литию и литированным оксидам марганца, последовательным проведением алкоголиза литийсодержащих отходов в присутствии катализатора межфазного переноса, отделением органического литийсодержащего слоя и осуществлением химической деструкции литийсодержащей анодно-катодной массы водными растворами неорганических кислот. При этом реакционные массы, получаемые в химических процессах алкоголиза и выщелачивания, подвергают сонолитическому воздействию с использованием ультразвука. Сочетание применения сонолиза и катализатора межфазного переноса позволяет осуществлять утилизацию литийсодержащих отходов со степенью измельчения до 20 мм.

Сущность способа заключается в применении фракции C4-C6 жирных спиртов, не смешивающихся с водой в качестве рабочей среды для химически активного лития и литийсодержащих соединений на стадиях вскрытия, разгерметизации, измельчения и использования их в качестве исходного материала для получения алкоголятов лития. Сонолитическое воздействие на реакционную массу и поддержание температурного режима (до 80°C) обеспечивается использованием ультразвуковой ванны типа УЗВ-3/100-ТН. Введение в реакционную смесь катализатора межфазного переноса (тетрабутиламмония хлорида) способствует интенсификации процесса алкоголиза литийсодержащих отходов в условиях гетерофазной системы. [Демлов Э., Демлов З. Межфазный катализ. - М.: Мир, 1987. - 485 с.]. Образующиеся при этом алкоголяты лития, растворившиеся в спиртах, отделяются декантированием от твердых и жидких компонентов, обрабатывают водой. Водную часть, содержащую литий в виде гидрооксида, упаривают и выделяют литий обработкой данного раствора насыщенным раствором карбонатов щелочных металлов. Для увеличения степени извлечения лития оставшиеся в реакторе после отделения спиртовой части нерастворимые твердые и жидкие компоненты (конструкционные материалы ЛИТ, смесь литированных оксидов и других производных марганца, хлористого лития) подвергают химической деструкции (расщелачиванию) 4N водным раствором соляной кислоты при температуре до 80°C и ультразвуковому воздействию.

Пример. В реактор, снабженный термометром, холодильником, капельной воронкой и установленный в ультразвуковую ванну, в токе азота загружают вскрытые и измельченные в среде бутанола-1 литиевые химические источники тока и добавляют: бутанол-1 - до соотношения 1:5 по объему; тетрабутиламмоний хлорид - в количестве 10 г на один литр бутанола-1.

Смесь подвергают сонолитическому воздействию в течение 12 ч при температуре не выше 80°C. По достижении содержания лития в реакционной массе 10 г·л-1 спиртовую часть реакционной массы, содержащую растворимые алкоголяты лития, отделяют, а затем добавляют воду в количестве, равном объему использованного бутанола. Скорость подачи воды регулируют по температуре реакционной массы, не допуская превышения 80°C. Реакционная масса подвергается сонолизу в ультразвуковой ванне в течение 1 ч после подачи расчетного количества воды. Спиртовую часть реакционной массы (смеси), не содержащую литий, отделяют после фильтрации от водной части на делительной воронке и возвращают в процесс утилизации ЛИТ.

Далее, в реактор загружают от 1 до 5 объемов 4N водного раствора соляной кислоты и обрабатывают в ультразвуковой ванне при температуре от 60°C до 80°C в течение от 2 до 3 часов. Реакционную массу по достижении содержании в ней лития от 5 до 10 г·л-1 обрабатывают карбонатом натрия до достижения pH среды от 8,0 до 8,5, фильтруют, отделяют нерастворимые в воде соли и гидроксидные соединения марганца (II). Водные слои, содержащие литий, отделяют, упаривают до содержания лития 15 г·л-1. Степень извлечения лития из литийсодержащих соединений анодно-катодной массы ЛИТ составляет не менее 85%.

Способ утилизации литиевых источников тока с истекшими сроками эксплуатации, основанный на обработке измельченной анодно-катодной массы высшими алифатическими спиртами с последующей экстракцией соединений лития водой, отличающийся тем, что алкоголиз осуществляют в условиях сонолиза при воздействии ультразвука с использованием катализатора межфазного переноса и проводят химическую деструкцию литированного марганца водными растворами неорганических кислот.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 21.
10.04.2013
№216.012.3485

Способ выявления радиационной обстановки после выброса радиоактивных веществ в атмосферу

Изобретение относится к области организации и проведения выявления радиационной обстановки после аварийного выброса в атмосферу радиоактивных веществ. Технический результат - уменьшение времени выявления фактической обстановки имеющимся количеством технических средств. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478988
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.348c

Спектрорадиометрический способ дистанционного определения местоположения облаков токсичных газообразных веществ в атмосфере

Изобретение относится к дистанционному зондированию атмосферы, в частности к способам исследования ее газового состава. Способ основан на идентификации облака газообразных веществ по спектру излучения в оптическом диапазоне и определении направления на это облако. Круговое сканирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478995
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.07.2013
№216.012.5a96

Способ определения летучести и теплоты испарения смеси жидких веществ

Изобретение относится к области исследования или анализа небиологических материалов путем определения их химических или физических свойств, конкретно, исследования фазовых изменений путем удаления какого-либо компонента, например, испарением, и взвешивания остатка. Способ определения летучести...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488811
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.08.2013
№216.012.6382

Состав рецептуры для дегазации летучих токсичных фосфорорганических веществ на поверхностях и в воздухе внутри помещений

Изобретение относится к области безопасной эксплуатации химически опасных объектов (ХОО), а именно к разработке состава рецептуры, обеспечивающей дегазацию летучих токсичных фосфорорганических веществ внутри технологических помещений не только на поверхностях, но и в воздухе в виде паровой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491111
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.11.2013
№216.012.7c93

Способ уничтожения сернистых ипритов

Изобретение относится к уничтожению отравляющих веществ кожно-нарывного действия - сернистых ипритов. Способ включает обработку в водной среде композиционной смесью из водного раствора гидроокиси щелочного металла, хлорида четвертичных триалкиламмониевых соединений в качестве катализатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497564
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.12.2013
№216.012.919a

Способ формирования базы спектральных данных для фурье-спектрорадиометров

Изобретение относится к области дистанционного беспробоотборного газоанализа, а именно к способам формирования баз спектральных данных для дистанционных газоанализаторов на основе Фурье-спектрорадиометров. Способ заключается в беспробоотборном определении мгновенных значений концентрации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502967
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2015
№216.013.1914

Способ получения 2-хлор-5-гидроксиметилпиридина

Изобретение относится к улучшенному способу получения 2-хлор-5-гидроксиметилпиридина, который включает активацию карбоксильной группы 6-хлорникотиновой кислоты и восстановление 6-хлорникотиноилхлорида. Способ характеризуется тем, что реакцию активации карбоксильной группы проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537848
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1ead

Способ очистки о-хлорбензальмалононитрила

Изобретение относится к способам очистки -хлорбензальмалононитрила от продуктов разложения, образовавшихся в результате его длительного хранения. Предлагаемый способ очистки -хлорбензальмалононитрила включает удаление примесей и дальнейшую переработку образующихся отходов до соединений, не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539294
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.04.2015
№216.013.3c9a

Способ обнаружения радиоактивного загрязнения приземного слоя атмосферы

Изобретение относится к области мониторинга радиационной обстановки и установления факта появления в атмосфере облака радиоактивных веществ. С помощью спектрорадиометра инфракрасного излучения определение присутствия в воздухе радиоактивных газов и аэрозолей осуществляется путем установления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547002
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.04.2015
№216.013.46ba

Способ обнаружения опасного радиоактивного загрязнения местности

Изобретение относится к области воздушного радиационного мониторинга. Сущность: получают изображения участков в диапазоне видимых длин волн, а также в диапазоне длин волн флуоресценции атмосферного азота под воздействием ионизирующих излучений с помощью матричных фоточувствительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549610
Дата охранного документа: 27.04.2015
Показаны записи 1-10 из 24.
10.01.2015
№216.013.1914

Способ получения 2-хлор-5-гидроксиметилпиридина

Изобретение относится к улучшенному способу получения 2-хлор-5-гидроксиметилпиридина, который включает активацию карбоксильной группы 6-хлорникотиновой кислоты и восстановление 6-хлорникотиноилхлорида. Способ характеризуется тем, что реакцию активации карбоксильной группы проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537848
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1ead

Способ очистки о-хлорбензальмалононитрила

Изобретение относится к способам очистки -хлорбензальмалононитрила от продуктов разложения, образовавшихся в результате его длительного хранения. Предлагаемый способ очистки -хлорбензальмалононитрила включает удаление примесей и дальнейшую переработку образующихся отходов до соединений, не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539294
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.04.2015
№216.013.3c9a

Способ обнаружения радиоактивного загрязнения приземного слоя атмосферы

Изобретение относится к области мониторинга радиационной обстановки и установления факта появления в атмосфере облака радиоактивных веществ. С помощью спектрорадиометра инфракрасного излучения определение присутствия в воздухе радиоактивных газов и аэрозолей осуществляется путем установления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547002
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.04.2015
№216.013.46ba

Способ обнаружения опасного радиоактивного загрязнения местности

Изобретение относится к области воздушного радиационного мониторинга. Сущность: получают изображения участков в диапазоне видимых длин волн, а также в диапазоне длин волн флуоресценции атмосферного азота под воздействием ионизирующих излучений с помощью матричных фоточувствительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549610
Дата охранного документа: 27.04.2015
27.06.2015
№216.013.5914

Способ уничтожения хлорпикрина

Изобретение относится к способу уничтожения хлорпикрина щелочным гидролизом в водной среде в условиях межфазного и мицеллярного катализа с применением состава: гидроксид щелочного металла, триалкилариламмоний хлорид, N,N-дихлорарилсульфамид (дихлорамин). В качестве катализатора межфазного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554345
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.08.2015
№216.013.6daa

Способ уничтожения сернистого иприта длительного хранения с высоким содержанием смол и ипритно-люизитных смесей длительного хранения с высоким содержанием смол

Изобретение относится к способу уничтожения сернистых ипритов и может быть использовано для уничтожения веществ кожно-нарывного действия. Предложенный способ уничтожает сернистые иприты длительного хранения с высоким содержанием смол и ипритно-люизитные смеси длительного хранения с высоким...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559632
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.11.2015
№216.013.8b7a

Способ утилизации композиции мышьякорганических веществ, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин

Изобретение относится к способам обезвреживания отравляющих веществ раздражающего действия (ирритантов), а именно к способам утилизации композиции мышьякорганических соединений, содержащей 10-хлор-5,10-дигидрофенарсазин (адамсит). Способ утилизации заключается во взаимодействии композиции,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567313
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.12.2015
№216.013.9cc6

Состав для обезвреживания агрессивных химических соединений

Изобретение относится к области обезвреживания агрессивных химических соединений, в частности насыщенных ангидридами кислородосодержащих соединений. Обезвреживанию подвергают дымовую смесь С-4, содержащую серный ангидрид и хлорсульфоновую кислоту с примесью серной кислоты. Состав представляет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571759
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.03.2016
№216.014.c904

Способ дистанционного контроля размеров тонкодисперсных аэрозолей стойких токсичных химикатов при возникновении запроектных аварий на химически опасных объектах

Изобретение относится к области оптических методов измерения физико-химических характеристик аэрозольных сред и может быть использовано при разработке лидарных комплексов для дистанционного контроля дисперсного состава аэрозольных облаков стойких токсичных химикатов (ТХ) при возникновении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578105
Дата охранного документа: 20.03.2016
27.04.2016
№216.015.39f9

Способ биологической очистки почв

Изобретение относится к способам биологической очистки почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями. Осуществляют высев семян донника желтого и белого (Melilotus Officinalis Desr и Melilotus Albus Desr) в загрязненную почву с нормой высева 15 кг/га при значении pH почвы от 6,00 до 9,15....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582352
Дата охранного документа: 27.04.2016

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД