废旧锂电池单体带电破碎回收系统设备工艺深度解析
一、系统概述与设计原则
本项目为年处理规模1万吨的废旧锂电池回收处理设备单体带电破碎回收成套系统，设计年运行时间7200小时，处理能力≥1.5吨/小时。锂电池回收处理设备破碎分选系统核心工艺路线为：上料→撕碎→（低温烘干）→热解→破碎→筛分→尾气处理。
设计遵循“安全第一、绿色环保、高效节能”原则：
安全性：全系统在氮气保护下运行，关键工段含氧量控制<3%，配备多重防爆与应急切断措施。
环保性：尾气排放执行《危险废物焚烧污染控制标准》（GB 18484-2020），车间粉尘浓度<2mg/m³。
高效性：针对方形、圆柱、软包三类带电电芯单体，黑粉综合回收率≥98%，铜铝回收率≥97%。
二、核心工艺段设备详解
预处理与撕碎工段
核心设备：单轴/双轴撕碎机+单轴打散机。
技术参数：刀具材质采用耐磨模具钢CR12MOV，主轴材质40CR合金钢；配备双插板阀密封进出料，集成氧气、温度、火焰、压力四重监测。
工艺作用：实现带电电池单体的粗碎解离，确保物料呈片状，无裹粉结块现象，同时通过充氮保护防止电解液燃爆。
热解（碳化）工段
核心设备：回转窑热解炉。
技术参数：内胆材质采用耐高温、耐腐蚀SUS321或310S；设计温度可达1200℃，温度控制精度±5℃；采用反向充氮工艺，确保有机物（电解液、隔膜、粘结剂）彻底裂解。
工艺作用：在绝氧环境下将有机物热解为热解气和热解油，尾气经二燃室高温燃烧（≥1100℃）后利用余热供热，实现能源梯级利用。
破碎与筛分工段
核心设备：多级破碎机（锤击/研磨式）+组合筛分系统（直线筛/圆振筛）+风力/涡电流分选机。
技术参数：破碎机筛网材质304不锈钢，目数可调；铜铝分选采用变频控制风力分选与涡电流技术。
工艺作用：将热解后物料深度破碎，使黑粉与金属充分脱落，通过多级筛分与分选，确保黑粉中铝含量≤1%、铜含量≤1%，铜铝纯度分别≥95%和≥94%。
三、尾气与环保处理系统
尾气治理工艺
采用“焚烧-急冷-除尘-脱酸-除雾-活性炭吸附”五级净化工艺：
二燃室：温度≥1100℃，停留时间≥2秒，彻底分解二噁英及有害气体。
急冷塔：采用水冷喷淋技术，将烟气温度从500℃迅速降至200℃以下，抑制二噁英再生成。
净化单元：布袋除尘器（耐温260℃）+双级脱酸塔（NaOH/氢氧化钙喷淋）+活性炭吸附塔，确保颗粒物排放≤20mg/m³，二噁英类≤0.5ng TEQ/m³。
废水与噪声控制
废水：冷却水闭路循环，破碎喷淋废水经沉淀-膜处理后回用率≥95%。
噪声：设备整体噪声≤85dB（距设备1米），高噪设备加装隔音罩。
四、自动化控制与安全联锁
控制系统
采用 西门子PLC+上位机 全自动控制架构，配置10.4寸触摸屏及工业电脑，实现工艺参数实时监控、历史数据存储及远程诊断功能。
安全联锁机制
氧含量联锁：当撕碎机或热解炉内氧含量>3%时，自动切断进料并加大氮气充入量。
温度/压力联锁：超温或超压时触发声光报警，自动关闭加热系统并启动泄爆装置。
应急系统：配备手动/自动双模式紧急停车系统，确保突发状况下设备安全停机。
本系统通过全密闭氮气保护、多级破碎分选及深度尾气净化技术，实现了废旧锂电池的绿色高效回收。其标准化的EPC交付模式与智能化的控制体系，为新能源产业链闭环提供了可靠的技术范本。
发布时间：2026-01-09
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