2025年，国内首批磷酸铁锂动力电池迎来集中退役潮。某储能电站一次性下线10吨方形铝壳模组，急需一条“安全、高效、环保”的回收示范线。经过多轮技术比选，选用绿捷锂电池回收处理设备“带电破碎+低温热解”DCS智能成套装备，在氮气保护下实现“电未放完先破碎”，整条产线仅8小时即完成处置，产出黑粉8.1吨、铜粒0.85吨、铝粒0.72吨，磁选壳体0.33吨，全过程零人工拆解、零废水排放，再次验证了规模化退役电池“城市矿山”的商业可行性。
二、工艺路线概览
1. 带电安全放电
• 电池无需预放电，直接装入氮气置换的密封滚筒，通过低导电率惰性盐溶液+氮气气氛实现“边破碎边放电”，杜绝短路打火。
• DCS实时监控每支滚筒内温度、电压、气体成分，O₂＜2 %时自动开启破碎程序。
2. 撕碎与低温裂解
• 双轴撕碎机将电池破碎至50 mm以下，混合物料进入低温裂解炉（180 ℃，N₂保护）。
• 电解液中的碳酸酯类迅速汽化，经冷凝-吸附塔回收90 %以上有机溶剂，剩余不可冷凝气体引入RTO焚烧。
3. 中温热解去除PVDF
• 物料转运至450 ℃热解炉，PVDF黏结剂断链脱HF，隔膜、胶带全部碳化。
• 热解尾气经二次燃烧+急冷+布袋+两级碱洗，HF排放浓度＜1 mg/Nm³，远低于《大气综排》限值。
4. 多级分选
a) 筛分：3 mm滚筒筛先将黑粉（负极石墨+正极磷酸铁锂）与粗粒壳体分离；
b) 锤破+比重分选：粗粒经磁选除铁后进入锤破，铜铝延展性差异实现“铜重铝轻”两级气流分选；
c) 研磨：进一步将残余黑粉磨至200目以下，铜铝纯度≥96 %，可直接对外销售。
5. 三废治理
• 废气：RTO+SCR+二级碱洗，VOCs、HF、NOx全流程在线监测；
• 废水：系统闭路循环，仅产生少量含氟渣，交由危废中心固化稳定化；
• 固废：磁性壳体经脱漆压块后返钢企；尾渣经毒性浸出检测，判定为一般固废，可用于路基骨料。
三、智能化DCS系统亮点
• 全流程300+传感器+AI算法，实现“一键启停”、异常自学习停机；
• 数字孪生实时映射炉内温度场、气流场，提前30 s预警结焦风险；
• 批次追溯二维码绑定，每袋黑粉可反向定位到原电池模组，满足下游湿法厂商“溯源”需求。
四、经济与环保效益
经济性：按当前市价测算，10吨退役电池可创产值约32万元，扣除运营与折旧成本，单吨净利润≈1200元，投资回收期2.3年。
环保性：相比传统“放电-人工拆解”路线，CO₂减排约1.6 t，废水减排100 %，废渣减量65 %，真正实现了退役电池的“零填埋、高值化”。
五、行业展望
随着300 Wh/kg以上磷酸铁锂电池进入退役周期，铝壳结构占比将持续提升。绿捷“带电破碎+中温热解”技术已迭代至第四代，单线年处理能力突破1万吨，并可兼容三元、磷酸铁锂、钠离子等多化学体系。下一步，团队将引入微波辅助热解，把PVDF脱除温度降至380 ℃，能耗再降12 %，为“双碳”战略贡献新的绿色动能。
发布时间：2025-08-17
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