锂电池回收处理设备废旧单体电池破碎回收系统

废旧电池,是使用过而废弃的电池。锂离子电池的组成主要有正极材料、负极材料、隔膜、粘结剂、导电剂等,其中,正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂及三元材料等。钴酸锂作为典型的正极材料代表,因其容量高、循环稳定性强被广泛用于日常生活中,并且钴酸锂中的钴、锂作为一种稀有金属元素具有较高的回收价值,由于电池含有大量贵金属、稀有元素,不仅对水土环境有害,而且具有丰富的金属资源开发价值,所以不宜当成普通生活垃圾进行处理,处理方式是循环资源化利用。循环资源化利用,是指在一种产品 废后,将这种产品经过合理的分解和重组,制成与产品性能相同或相近的有价值产品一种回收利用过程。电池正极材料的循环资源化利用,是指在电池 废后,将电池正极材料经过元素分解,按一定配方,制备成新的电池材料。

一种废旧单体电池破碎工艺,该工艺基于一种废旧单体电池破碎系统进行,该工艺的流程图包括以下步骤:

S1、投料:采用输送机构1将废旧单体电池输送至电池破碎机内。

S2、粗破:利用电池破碎机对废旧单体电池进行粗破碎;在粗破过程中,通过通入的惰性气体起到了抑制起火的作用。在粗破时采用多点加注氮气保护,并配置火焰、温度、氧气变送器进行联动,控制加注氮气的供给量。

在氮气保护的同时,还在电池破碎机的内部设置有氧气检测系统,氧气检测系统可以具有耐高温功能的氧气传感器,通过氧气检测系统对电池破碎机内部的氧气含量进行检测,通过检测氧气含量值来确定电池破碎机内部的含氮量,即含氧量高时,电池破碎机内部含氮量低,反之亦然。还配置应急保护喷淋装置和紧急停车装置。

S3、电解液回收:电池破碎机将粗破后的物料中夹杂的电解液排入至冷凝回收系统进行冷凝回收。

S4、低温烘焙:粗破后的物料,全密闭式输送到低温烘焙炉3,进行烘干蒸发分解电解液,烘干后的物料进行下一级全密闭输送。

S5、超低温冷凝:将粗破及低温烘焙过程中产生的气体首先通过微负压集气进入超低温冷凝系统,收集凝华出来的液相之后,尾气排入废气处理系统,经过降温、洗涤、UV光分解、活性炭处理后,达到排放标准排入大气。

S6、一级锤磨:烘干后的物料,经过全密闭输送进入锤磨机5进行一级磨碎,出料筛孔径8mm。

S7、磁壳分选:经过一级磨碎后的物料,在输送下段过程中同步进行磁选,分出钢铁壳体。

S8、二级磨碎:去除磁性壳体后的物料,经过全密闭输送,进入第二锤磨机12进行二级磨碎,完成正负极粉料与铜铝箔分离,并将铜铝箔搓揉成球状颗粒,出料筛孔直径3mm。

S9、风选:将步骤S8中的物料密闭送入旋风集尘器13后,进行颗粒状铜铝箔、隔膜纸、正负极粉料初分选处理。

S10、正负极粉料回收:经风选后的物料进入滚筒筛14分选,输出正负极混合的粉料,粉料由吨袋收集。

S11、隔膜纸回收:将步骤分选出的隔膜纸,采用简易周转箱回收。

S12、铜铝箔回收:去除隔膜纸后的物料进行到重力分选系统,进行铜箔、铝箔粗分并分别回收。

S13、集尘处理:将全流程中的含粉尘气体,通负压风机吸附后进入集尘处理系统进行粉料回收及处理后,达标排放。

本发明设备技术指标要求:

1)额定功率:约500kw/h,实际以满足指标要求为主;

2)设计产能:2吨/小时;

3)总体资源化回收率≥95%(包含电解液):

4)回收物料纯度标准按重量计,具体指标如下:

a)铜铝料中含粉料≦3%;

b)正负极粉料中含铜铝≦5%;

c)隔膜中粉料含量≦5%;

5)平均无故障时间(MTTF):≥240小时。

回收粉料中电解液的去除率≥99%。

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