废旧锂电池处理设备技能解析破碎+热解工艺
来源:leyu官网 发布时间:2025-11-11 01:42:15
废旧锂电池(尤其是18650三元锂离子电池)的收回处理依托多级破碎设备、热解炉、活性炭吸附设备、碱吸收设备四大中心设备,构建了“物理别离-热解富集-尾气净化”的闭环收回系统。详细工艺流程如下:
1. 多级破碎设备:物理别离的根底- 组成模块:输送机、撕碎机、破碎机、引风机、气流分选机、隔阂纸集料器、脉冲除尘器、摇晃筛、振动筛、集料器、UV光解设备。- 功用与流程:1. 撕碎与破碎:经过撕碎机(低速高扭矩)和破碎机(高速剪切)逐级破碎电池外壳与内部结构,解离正负极片、隔阂与金属部件。2. 分选与分级:- 气流分选:使用物料密度差异,经过引风机和气流分选机别离轻质隔阂纸(塑料薄膜)至隔阂纸集料器。- 筛分系统:摇晃筛、振动筛按粒径分级,别离出铜铝金属粉(1.5mm)、金属外壳、以及黑粉(含锂、镍、钴、锰的活性物质,粒径≤150目)。3. 环保辅佐:- 脉冲除尘器:搜集破碎过程中发生的粉尘,防止污染并收回有价值成分。- UV光解设备:开始分化破碎开释的挥发性有机物(VOCs)和HF气体,下降后续处理负荷。- 别离作用:得到铜铝金属粉(可直接收回)、金属外壳、隔阂纸(资源化使用)和黑粉(进入热解环节)。
2. 热解炉:有机物分化与金属富集- 中心作用:在慵懒气氛(如N₂,氧含量≤2%)下,经过分段控温(550℃±30℃,时长约30分钟)热解黑粉。- 热解反响与产品:- 有机物分化:PVDF粘结剂、电解液(碳酸酯类溶剂)高温裂解为气态(如HF、H₂、CH₄、VOCs)、液态(焦油)和固态残留物。- 金属富集:锂、镍、钴、锰等金属氧化物(如Li₂CO₃、NiO、Co₃O₄)构成富集态热解产品,随温度提高,镍、钴特征峰明显地增强。- 氟磷残留:热解对氟元素(如LiPF₆分化发生的HF)和磷元素的脱除作用有限,部分残留于固相产品中,需后续湿法处理进一步别离。- 热解产品:高金属含量的固相产品(可直接送入湿法工序)和含HF、VOCs的尾气。
3. 尾气处理系统:环保合格的要害- 活性炭吸附设备:- 功用:使用活性炭多孔结构吸附尾气中的VOCs、未彻底裂解的有机物及部分重金属蒸气。- 功率:VOCs去除率≥84.08%,下降有机污染。- 碱吸收设备(NaOH喷淋塔):- 功用:与HF等酸性气体反响(HF + NaOH → NaF + H₂O),生成氟化钠沉积,固定氟元素。- 功率:HF去除率高达85.94%,保证氟排放合格(如≤3 mg/m³)。- 归纳作用:尾气经“活性炭+碱吸收”联合处理后,满意GB 31573等环保规范,完成无害化排放。
二、工艺技能优势与局限性1. 明显优势:- 资源高效收回:多级破碎完成精准物理别离,热解富集金属(收回率≥97%),铜铝收回率≥99%,黑粉可直接用于湿法提取。- 环保闭环:全流程负压系统+尾气净化,有用操控粉尘、HF、VOCs排放,防止二次污染。- 经济性:收回产品(金属、隔阂)价值高,下降湿法冶金本钱,缩短出资收回期。- 工艺联接性:热解产品无需杂乱预处理即可进入湿法工序(酸浸、萃取),提高全体功率。
2. 技能局限性:- 氟磷脱除功率待提高:热解阶段对氟、磷的脱除率有限(残留于固相产品),需依靠湿法冶金进一步深度处理(如沉积法除氟)。- 能耗与本钱:高温热解及多级破碎设备需较高动力投入,初期设备出资较大。- 工艺杂乱性:需精准操控热解温度、气氛、阻滞时刻等参数,保证金属氧化物结构利于后续提取。三、技能价值与职业含义1. 推进循环经济:经过“破碎-热解-湿法”组合工艺,完成锂、镍、钴、锰等要害金属的闭环收回,削减原生矿藏依靠。2. 环保合规性:尾气处理系统满意苛刻排放规范,助力企业躲避环保危险。3. 技能迭代方向:未来可优化热解工艺(如增加催化剂)提高氟磷脱除率,或结合生物浸出等新技能下降能耗。4. 全球化使用潜力:设备模块化规划支撑海外布置,推进全球电池收回规范化。
四、总结废旧锂电池处理设备经过多级破碎的物理别离、热解的金属富集及尾气的深度净化,构建了高效、环保的收回系统。虽然热解阶段对氟磷的脱除存在局限性,但全体工艺仍经过高收回率与环保合格性,为锂电池退役潮下的资源循环供给了牢靠解决方案,兼具经济、环境与社会效益,是新动力产业链闭环的要害技能支撑。
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