廢舊鋰電池回收再利用設備
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廢鋰電池破碎回收預處理技術設備
巨峰公司的廢鋰電池帶電破碎熱解分選技術的發(fā)展歷程
河南巨峰公司自2010年至今歷經15年的研發(fā)與經驗沉淀積累，自2017年聯合長沙礦冶研究院資源所共同研發(fā)，使廢鋰電池破碎預處理經過7次技術迭代升級。
從原始1代電池鹽水放電后直接焚燒分選，2代電池鹽水放電破碎打粉分選回收，3代電池放電拆解揮發(fā)正負極分離打粉，4代電池放電破碎熱解預處理，在2017年研發(fā)的5代電池帶電水法保護烘干分選處理，與長沙礦冶研究院資源所共同研發(fā)的6代帶電電池氮氣保護破碎預處理分選技術，巨峰公司與長沙礦冶研究院資源所歷經6年與2023年10月研發(fā)出第7代帶電破碎+低溫揮發(fā)+無氧熱解+柔性脫粉+氣流分級+超聲波比重分+尾氣自供熱+尾氣雙堿法處理等全流程技術路線。
第7代全流程技術路線突破了傳統回收工藝“放電+破碎+焚燒+打粉”帶來的安全隱患、效率低、污染重等問題，實現了效率、安全、綠色、智能的廢舊鋰電池資源化利用，是當前國內及全球領排名的物理法回收技術方案之一，該技術摒棄了低端鹽水放電打粉法。該技術廣泛用于廣大鋰電企業(yè)中，已在南都電源、贛鋒鋰業(yè)、河南巨山、中創(chuàng)新航、南都華鉑、路橋蜀礦、比亞迪、長遠鋰科、青海弗迪、中科院過程所、北京礦院、長沙礦冶院、湖北景鋰、金馳能源、廈門鎢業(yè)、山西岷科、湖南騰馳、河南海象、南陽再亮等幾十家企業(yè)規(guī)模化項目中廣泛應用。
帶電鋰電池處理設備也叫廢舊鋰電池回收設備、廢帶電鋰電池破碎分選設備、廢舊鋰電池打粉設備、帶電鋰電池回收處理設備、鋰電池回收預處理設備等。
帶電鋰電池破碎熱解分選預處理工藝流程
該帶電預處理工藝技術通過帶電電池貧氧撕破從源頭提升安全與效率；利用熱揮發(fā)與無氧裂解che 底清除有機組分，電池余電發(fā)熱與揮發(fā)熱解氣自燃供熱，實現節(jié)能及保障后端工藝穩(wěn)定；最后借助柔性剝離與多級精密分選，實現有價資源的高純回收率提取。整流程形成了安全、環(huán)保、節(jié)能、效率且資源化程度高的閉環(huán)，是當前廢鋰離子電池資源化利用的代表技術路線。
帶電鋰電池破碎預處理工藝原理簡述
該技術主要包括5個核心環(huán)節(jié)：
1、帶電破碎（安全破碎）：主要對帶電電池安全破碎。
無需放電電池在氮氣保護直接撕破，可同時撕破至15-50mm碎片，系統配有氧監(jiān)測、水式防爆、自動滅火、溫壓傳感等多重安全機制，確保運行中氧含量≤3%，防止起火燃燒及爆炸
· 核心優(yōu)點：省去放電工序，提升效率；惰性氣體保護有 效預防破碎時起火爆炸，確保安全。
2、電解液熱揮發(fā)：撕破物料含的電解液，此步驟旨在將其安全去除。
在氮氣保護下含氧≤3%，溫度在150-350℃條件下，利用帶電放電發(fā)熱和尾氣燃燒余熱作為熱源，使電解液在短時間內迅速揮發(fā)。該系統設有防爆系統。
· 核心優(yōu)點：余電利用、尾氣余熱利用，節(jié)能降耗、氧控制、水式防爆，負壓收集氣體外泄，保障生產安全與環(huán)保。
3、高溫無氧熱解：主要除去電池中的隔膜、粘結劑（如PVDF）等有機組分。
揮發(fā)物料進回轉高溫熱解爐，在400–600℃、無氧環(huán)境下熱解；再次把電池中等有機物熱解揮發(fā)，生成小分子氣體。裂解氣導入燃燒供熱，實現能量循環(huán)利用。
· 核心優(yōu)點：效率去除有機物（去除率達99%），極粉更純凈；裂解氣回用，節(jié)能環(huán)保；無氧下杜絕了二噁英等有害氣體的生成。
4、柔性脫粉與篩分：該環(huán)節(jié)是將集流體（銅鋁箔）上的材料（黑粉）熱解剝離篩分。
經過熱解后，采用柔性揉搓方式，即可將黑粉與金屬箔剝離，粉-箔分離率 >95%。
· 核心優(yōu)點：揉搓與摩擦剝離效率高，分離效果更che 底，黑粉與銅鋁粒純度高，是主流物理方法。
5、金屬精分選：是將混合金屬類精心 確認分離成高純度的單一組分。
根據金屬物類的物理特性差異，采用多種物理分選等將銅鋁鐵不銹鋼分離；
· 核心優(yōu)點：分選精度高，能高達98%以上金屬純度，金屬回收率可達約99%；全程為物理分選，避免二次污染。
帶電鋰電池破碎預處理工藝特點
a. 帶電回收余電利用：各種電池無需放電，帶電殘余電能發(fā)熱再利用；
b. 安全性高：無需放電，無氧環(huán)境+氮氣保護，杜絕燃爆風險；
c. 多元化兼容性：（三元電池回收、磷酸鐵鋰電池回收、正負極片熱解脫粉、黑粉提純除銅鋁、銅鋁粒精分等功能）；
d. 尾氣處理成本低投資小：電解液揮發(fā)與熱解氣燃燒供熱與尾氣處理相結合，減少設備投資約300萬元，摒棄RTO蓄熱設備；
e. 智能化高:PLC+AI系統實時監(jiān)控，自動優(yōu)化分選參數，支持遠程運維。；
f. 氣流離心分級：利用引風固有風壓，經離心輪使極粉和金屬粒分級，摒棄使用低效率的振動篩，使極粉純度提高近99%；
g. 銅鋁粒超聲比重分：超聲波分選技術，產量大純度高，銅鋁純度可達98.5%以上；
h. 密閉負壓收集黑粉：黑粉為密封負壓引出收集倉中，無粉塵外泄使車間無粉塵污染；粉塵≤10mg/m3，
i. 產量高經濟性高：單線年處理達3萬噸，帶電鋰電池噸生產成本約350元，節(jié)省放電與余電利用成本，投 ， 資， 回 報期約2年；
帶電鋰電池破碎預處理工藝優(yōu)點
1.帶電破碎預處理減少了放電的設備投入與成本，且?guī)щ婋姵仄扑闀r殘余電能發(fā)熱二次利用；
2.帶電破碎經7代升級改進，大大減少氮氣使用量，噸帶電破碎耗氮氣量純度98.5%每噸約80立方左右；
3.帶電破碎使用封閉組合串聯撕破設備，從圓柱到模組長度從18MM-500MM電池模組均可一次性完成撕破，帶電電池撕破上到產量可處理帶電5噸；
4.鋰電料經低溫揮發(fā)。中溫揮發(fā)、高溫熱解、余溫熱解及冷卻系統，物料通過區(qū)域長約50米，使物料得到充分揮發(fā)、熱解與冷卻；
5.電解液與有機物得到充分利用，揮發(fā)與熱解廢氣燃燒對熱解、中溫揮發(fā)、低溫揮發(fā)及預熱補氧空氣供熱，使整個廢氣燃燒供熱利用率近80%；
6.帶電鋰電預處理達到1噸以上，幾乎無需外界熱源，電池余電和所含有機物熱解氣燃燒供熱達到自足；
7.帶電鋰電回收預處理，噸耗氮氣量＜100立方，天然氣為0立方，同比其他廠家氮氣與天然氣量減少5倍以上；
8.使用磁選、色選、渦電流分選把銅塊、鋁塊、不銹鋼、鐵類che 底分離；
9.使用柔性揉搓脫粉，減對正負銅鋁產生細粉，提高極粉純度和銅鋁回收率，同時車間噪音低，正常運行低于80分貝；
10.篩選使用氣流離心分級篩，達到無振動機械力。提高純度、效率及穩(wěn)定性；
11.各極粉出口均為負壓收集系統，避免粉塵的產生；
12.廢氣無需RTO系統燃燒處理，大大降低廢氣處理成本；
13.該生產工藝單條生產線處理量年可達3萬噸，處理成本低于350元/噸；
該技術帶電貧氧破碎+電解液揮發(fā)+無氧熱解+柔性脫粉+精分選的閉環(huán)工藝，解決了傳統回收中“放電慢、污染重、金屬損失大”等痛點，實現了安全破碎→ 有機去除 → 效率脫粉 → 精心準分選 → 高純回收。
指標參數及成本核算（以下為非鹽水放電回收指標，具體以驗收為準）
產品 | 項目 | 指標(三元) | 指標(磷鐵) |
處理能力（噸/h） | 1-4 | 1-5 | |
隔膜 | 熱裂解率 | >99% | >99% |
金屬殼體 | 含鋰 | <0.1% | <0.1% |
鋰電池黑粉 | 含單質鋁 | <0.5% | <0.5% |
含單質銅 | <1% | <1% | |
黑粉純度 | ＞98.5% | ＞98.5% | |
黑粉回收率 | ≥99% | ≥99% | |
銅 | 含銅 | >96% | >96% |
含單質鋁 | ≤2% | ≤2% | |
含鋰 | <0.1% | <0.1% | |
鋁 | 含銅 | ≤1.5% | ≤1.5% |
含鋁 | >97% | >97% | |
含鋰 | <0.2% | <0.2% | |
回收率 | 極粉 | ≥99% | ≥99% |
鋁 | >98% | >98% | |
電液與粘結劑熱裂率 | >97% | >97% | |
銅 | ≥98% | ≥98% |
