随着国家环保政策的不断加强,近年来国内废旧锂电池领域里传统的拆解工艺已经逐渐被淘汰,取而代之的是各种自动化程度较高的放电破碎分选工艺。国内目前也涌现了很多生产废旧锂电池破碎分选系统的厂家。废旧动力电池因其含有多种有价金属成分逐渐成为资源化回收领域研究的热点。
废旧锂电池带电破碎分选设备整体工艺采用单体带电破碎+高温热解+多组分筛分分选+干式剥离+铜铝分选工艺实现电池单体有价金属高效回收。流程可分别处理废旧磷酸铁锂、三元动力锂电池,通过物理分选方法,实现锂电池有价金属高效回收,产品为废旧锂电池中的桩头、磁性外壳、非磁性外壳、铜箔、铝箔、极粉。
废旧锂离子电池破碎分选工艺流程共由六大系统组成:上料破碎系统、高温热解、多组分筛分系统、剥离分选系统、环保处理系统、电气控制系统。
各个系统相互联系共同回收废旧锂离子电池中的有价组分
上料:通过给料装置、排序输送装置、电池上料装置等设备实现单体锂离子电池(包括方形、圆柱、软包电池)的自动化上料。
上料与破碎连锁控制,根据不同物料,选择合适的给料速度,确保电池单体充分破碎解离
破碎:为带电破碎,经拆解得到的单体电池通过上料系统输送至破碎机进行带电破碎(亦可破碎经放电处理的电池单体,盐水放电单体需提前滤干后进入破碎系统)。
该破碎机可实现带电单体在破碎过程中防控燃爆、大量发热等风险,同时可使破碎后物料充分解离分散,无包裹现象。
破碎过程挥发的电解液通过引风机抽至烟气处理系统,通过二燃+急冷+除尘+水洗+碱洗处理后,达标排放。
预破碎电池单体或预破碎极片通过上料皮带机输送至破碎机进料装置,电池单体按一定量连续进入破碎仓,破碎机刀头将物料瞬间剪切,实现锂电池隔膜、正负极片、接线桩头、外壳的单体分离,
破碎产品粒度<40mm(18650小型圆柱电池破碎产品粒度破碎产品温度<55℃s15mm).
高温热解:破碎后的物料含有电解液、隔膜、塑料以及极粉涂敷材料 PVDF 等有机物,通过热解技术将有机物无害化处理。
有机物在绝氧的环境下进行高温热解,产生短碳链烷烃碳酸酯类等可燃气体,少量被碳化固定在热解产物中。
热解尾气经过高温燃烧+急冷+除尘+水洗+碱洗处理后达标排放。
该系统技术可避免电解液挥发产生的燃爆风险,及电解液中 LiPF6分解产生 HF 等有毒气体中毒风险。同时将隔膜、塑料以及极粉涂敷材料PVDE 等有机物热解,
提高后续湿法剥离的剥离效率,以及极粉的回收率及品位。
多组分筛分:该回收系统可以实现有价金属大程度的回收,提高环保效益和经济效益。
高温热解后物料先后通过筛分+风选+磁选设备实现已剥离的极粉预先筛分及柱头、铁件与外壳铜箔、铝箔等重物料的分离,外壳中极粉含量均小于1%,收集的正负极粉储存至料仓。
剥离分选:经过高温热解后粘结剂已经分解,但极粉与集流体之间的分子仍然极小,粘附力极强,大量极粉尚未完全剥离的铜箔、铝箔(产率 42%左右)混合物料,
该物料通过气动力剥离机将正负极粉进行脱粉,实现铜箔、铝箔极粉高效剥离脱落(剥离率为 97%~99%)剥离得到的极粉纯度达 96%以上;
铜铝回收:剥离极粉后的正负极集流体为铜箔、铝混合物,为确保分离精度,流程中铜箔铝箔采用高精度色选机进行两次分选,
该方法分选精度高对环境无污染,得到的铜铝箔产品纯度达 97%以上。分选得到的铜、铝分别进行袋装
环保处理:废气:系统产生的废气主要为电池单体破碎时挥发的有机蒸汽、热解产生的热解废气及破碎、分选过程中产生的含镍钴等金属的粉尘,
通过高温燃烧+急冷+除尘+三级水洗+碱洗的工艺处理后达标排放。
序号 |
项目内容 |
检测方法 |
备注 |
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1 |
产能指标 |
1500kg/H |
试机检验 |
交付使用正常运行 |
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2 |
处理对象 |
锂电池 |
量具测量 |
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3 |
回收率 |
正负极材料粉(黑粉) |
99≥% |
量具测量 |
含布袋收尘回收 |
铝粉 |
98≥% |
量具测量 |
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铜粉 |
98≥% |
量具测量 |
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4 |
纯度 |
正负极材料粉(黑粉) |
99≥% |
量具测量 |
含布袋收尘回收 |
铝粉 |
98≥% |
量具测量 |
含少量塑料粉及其他材质 |
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铜粉 |
98≥% |
量具测量 |
含少量塑料粉及铝粉 |
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5 |
隔膜 |
含锂率 |
0.2≥% |
量具测量 |
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6 |
车间粉尘 |
粉尘浓度 |
小于20mg/m3 |
仪器测量 |
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现有技术人员10多人,公司占地面积20000平方,总投资3000万元。是集成电子垃圾拆解、破碎、分选、综合再利用设备和废旧金属固废分选设备生产研发企业。