Akumulatory niklowo-wodorkowe (NiMH) należą do najbardziej nadających się do recyklingu układów chemicznych akumulatorów w handlu: ich główne materiały to nikiel i stal, z odzyskiwalnym kobaltem i stopami metali ziem rzadkich, a trasy odzysku są dojrzałe w skali przemysłowej. Niniejszy dokument prowadzi zużyte ogniwo NiMH od pojemnika zbiórkowego z powrotem do surowca i łączy każdy etap z wymaganiami Rozporządzenia (UE) 2023/1542.
Oddzielnie zebrane akumulatory trafiają do zakładów sortowania, gdzie automatyczne i ręczne sortowanie oddziela NiMH od strumieni alkalicznych, NiCd, litowych i kwasowo-ołowiowych — czystość chemiczna ma znaczenie, ponieważ zanieczyszczenie krzyżowe obniża jakość odzyskanego materiału. Ogniwa NiMH są następnie całkowicie rozładowywane w celu usunięcia energii resztkowej przed obróbką mechaniczną. W przeciwieństwie do ogniw litowych, NiMH wykorzystuje wodny elektrolit na bazie wodorotlenku potasu i nie może ulec niekontrolowanemu przegrzaniu, więc obsługa, kruszenie i składowanie niosą mniejsze obciążenie ryzykiem pożaru, co obniża koszty ubezpieczenia, bunkrowania i przetwarzania — jeden z powodów, dla których zakłady przetwarzania chętnie przyjmują strumienie NiMH.
Kruszenie w atmosferze gazu obojętnego lub w zraszaniu wodą rozbija ogniwa na fragmenty; separacja magnetyczna wyodrębnia niklowane stalowe obudowy jako czystą frakcję żelazną; przesiewanie i separacja gęstościowa izolują drobne frakcje elektrodowe («czarna masa») zawierające wodorotlenek niklu, stop magazynujący wodór i niewielką zawartość kobaltu; elektrolit na bazie wodorotlenku potasu jest neutralizowany i oczyszczany w obiegu wodnym. Strumienie wyjściowe — stal, czarna masa elektrodowa, frakcja separatora/tworzywa — są każdy ważony, aby obliczyć wydajność procesu względem celów odzysku z Załącznika XII.
Dwie trasy przetwarzają frakcję elektrodową. Pirometalurgia przetapia ją na kamień (matte) stopu nikiel-żelazo lub nikiel-kobalt, który zazwyczaj zasila produkcję stali nierdzewnej — solidna i o dużej przepustowości, choć metale ziem rzadkich trafiają do żużla. Hydrometalurgia ługuje czarną masę w kwasie siarkowym, usuwa żelazo i zanieczyszczenia, a następnie oddziela nikiel, kobalt i metale ziem rzadkich przez ekstrakcję rozpuszczalnikową, wymianę jonową lub selektywne wytrącanie, wytwarzając kryształy siarczanu niklu lub nikiel metaliczny wystarczająco czyste dla piany i stopu jakości akumulatorowej, oraz koncentraty metali ziem rzadkich (lantan, cer, neodym, prazeodym), które wracają do produkcji stopów magazynujących wodór. Nowoczesne zintegrowane linie łączą obie: pirometalurgiczne zatężanie, po którym następuje rafinacja hydrometalurgiczna, osiągając odzysk niklu powyżej celu 90 % z Załącznika XII, a w zakładach najlepszej praktyki powyżej 95 %.
Odzyskany siarczan niklu zasila produkcję elektrod i pian; odzyskana stal wraca do obiegu stali; koncentraty metali ziem rzadkich zasilają nowe stopy magazynujące wodór AB5/AB2. Zamyka to obieg, który nagradza art. 8: recyklowany nikiel certyfikowany bilansem masowym staje się udokumentowaną zawartością recyklowaną w nowych objętych akumulatorach, licząc się do progów 6 % (2031) i 15 % (2036). Aby obieg podlegał zaliczeniu, każdemu transferowi towarzyszy dokumentacja łańcucha nadzoru (chain-of-custody) od licencjonowanego zakładu przetwarzania przez rafinerię do producenta akumulatorów, a wywóz odpadów podlega przepisom o przemieszczaniu odpadów — tylko właściwie udokumentowany odzysk liczy się do statystyk państw członkowskich.
Wydajność recyklingu rozstrzyga się częściowo na desce kreślarskiej. Pomocne decyzje projektowe NiMH: standardowe formaty ogniw, które sortują się czysto; minimalne spawanie metali mieszanych; elementy polimerowe rozpoznawalne po kodzie żywicy; unikanie mas zalewowych, które spinają fragmenty; czytelne etykietowanie chemii i materiałów zgodnie z art. 13; oraz informacje o demontażu z Załącznika XII wskazujące położenie elektrod i kolektorów prądu. Elementy ochronne na poziomie pakietu (PTC, bezpiecznik termiczny) powinny być usuwalne w udokumentowanych liniach. Decyzje te niewiele kosztują na etapie projektowania i wymiernie podnoszą wartość w końcu okresu eksploatacji.
Weijiang Power projektuje ogniwa i pakiety NiMH z myślą o czystym odzysku w końcu okresu eksploatacji: standardowe formaty, rozdzielna konstrukcja, udokumentowany masowo skład i wskazówki demontażu z Załącznika XII dostosowane do celów odzysku materiałów 90/95 %. Poproś o nasze dossier recyklingowe przy każdym zapytaniu — zawiera skład materiałów, zalecaną trasę przetwarzania, uwagi o odzysku niklu i metali ziem rzadkich oraz informacje o łańcuchu nadzoru, których wymagają Twoi unijni partnerzy recyklingowi.
