A medida que aumenta la demanda de vehículos y dispositivos eléctricos, debemos reciclar las baterías de litio usadas. Estas baterías son vitales para la tecnología moderna, pero dañan el medio ambiente si se eliminan de manera inadecuada. El reciclaje puede recuperar materiales valiosos como litio, cobalto y níquel. Esto reduce la necesidad de nuevas minas y ayuda al medio ambiente. Además, el procesamiento avanzado puede gestionar de forma segura las sustancias tóxicas. Esto evita la contaminación y promueve la sostenibilidad. Con un enfoque global en una economía circular, debemos invertir en nuevas soluciones de reciclaje para las baterías de litio usadas. Son vitales para un futuro más verde.
Reciclaje y procesamiento de baterías de litio usadas: soluciones sostenibles para un futuro más verde
Las baterías de litio desechadas contienen una cantidad importante de recursos de metales pesados no renovables con un alto valor económico. El material del electrodo positivo de las baterías de litio es polvo de óxido de cobalto y litio. El material del electrodo negativo es polvo de grafito. Ambos electrodos contienen cantidades importantes de metales como cobalto, níquel, manganeso, cobre y aluminio.
El reciclaje y procesamiento eficaz de baterías de litio desechadas o no aptas no solo puede aliviar la presión ambiental que generan las baterías usadas, sino que también puede evitar el desperdicio de metales pesados valiosos como el cobalto, el níquel y el manganeso. En consecuencia, debido a las limitaciones de recursos y la necesidad de una gobernanza ambiental, los países de todo el mundo otorgan gran importancia al reciclaje de baterías de litio usadas.
En el proceso de reciclaje y tratamiento de baterías de litio usadas, se utilizan dos tecnologías principales: reciclaje en seco y reciclaje en húmedo. La tecnología de reciclaje en húmedo implica un largo proceso, requiere una inversión significativa y demanda numerosos equipos. No puede reciclar aluminio metálico ni tratar el PVDF en las baterías de litio.
Sección de alta temperatura para el reciclaje de baterías de litio
Por otro lado, la tecnología de reciclaje en seco se divide principalmente en procesos secos de alta temperatura (~800 °C) y de baja temperatura (~400 °C). La tecnología de reciclaje en seco presenta una ruta de proceso más corta y menos requisitos de equipo. Puede tratar eficazmente el PVDF, pero tiene un alto consumo de energía y requiere un calor sustancial. El proceso de tratamiento en seco produce inevitablemente gas ácido HF (u otros gases de haluro de hidrógeno) y gases residuales de craqueo orgánico. Estos deben tratarse por separado para evitar un impacto ambiental significativo, lo que requiere una gran inversión en instalaciones de protección ambiental.
Batería de litio Los equipos de reciclaje y procesamiento generalmente incluyen una línea de desmontaje (para reutilización) + una línea de separación de aire para molienda y trituración + una línea de producción de extracción (reextracción). Entre estas, la línea de separación de aire para molienda y trituración (es decir, la línea de pulverización) es el núcleo del equipo completo de reciclaje y procesamiento de baterías de litio.
Sin embargo, muchos fabricantes nacionales siguen utilizando un proceso específico que implica trituración + trituración secundaria, molienda + separación por aire (hornos externos de temperatura alta y media). Este proceso no soluciona los problemas de inflamabilidad y explosión asociados con las baterías de litio usadas en funcionamiento en la fuente. El resultado son costos de procesamiento que se acercan a los 3.000 yuanes por tonelada.
Hemos introducido tecnología extranjera avanzada e implementado reformas tecnológicas. El mecanismo de alimentación de nuestro horno de pirólisis de alta temperatura de fabricación propia está diseñado con regulación de velocidad de frecuencia variable para crear una cinta de vacío de alta temperatura, solucionando de manera efectiva los riesgos de incendio y explosión asociados con las trituradoras.
Esta innovación reduce significativamente los costos de producción y operación de los equipos. Además, esta exclusiva línea de producción de equipos de reciclaje y procesamiento de baterías de litio no requiere nitrógeno ni otros gases que aíslen el oxígeno, lo que reduce aún más los gastos de producción y operación.
Sistema de reciclaje y procesamiento de baterías de litio usadas:
1. Este sistema incluye equipos de reciclaje y procesamiento de baterías de litio usadas, así como equipos de tratamiento de gases residuales. El equipo de reciclaje y procesamiento de baterías de litio usadas consta de un dispositivo de trituración de preprocesamiento de reciclaje de baterías de litio, un dispositivo de pirólisis y un dispositivo de posprocesamiento (que incluye equipos de trituración secundaria, molienda y separación de aire) conectados en secuencia.
El dispositivo de pirólisis incluye un horno de pirólisis, un dispositivo de control de volumen de aire de frecuencia variable, un dispositivo de preprocesamiento de producción, una integración de horno rotatorio seco y un dispositivo de posprocesamiento, todos conectados secuencialmente.
El orificio de escape del horno rotatorio seco está conectado tridimensionalmente al orificio de descarga del dispositivo de trituración de preprocesamiento y al dispositivo de protección ambiental de producción. La salida de gases residuales de craqueo del horno de pirólisis está conectada al dispositivo de protección ambiental. Para abordar el problema del alto consumo de energía en el reciclaje de baterías de litio usadas por proceso seco, el conjunto completo de equipos también incluye un intercambiador de calor externo, instalado en el exterior del horno de pirólisis.
La entrada de aire del intercambiador de calor externo está conectada al puerto de descarga de gases de combustión de alta temperatura del dispositivo de protección ambiental. El tubo de conexión entre la salida de gases residuales de craqueo del horno de pirólisis y el horno rotatorio de proceso seco está equipado con un manguito de aislamiento; uno de los tubos de derivación está conectado a la entrada de aire del intercambiador de calor externo, y un dispositivo de regulación de flujo está instalado en el puerto de descarga de gases de combustión de alta temperatura.
El gas residual generado por el horno rotatorio de proceso seco ingresa al intercambiador de calor externo del dispositivo de pirólisis a través del puerto de descarga de gases de combustión de alta temperatura del dispositivo de protección ambiental, y sirve como fuente de calor para el horno de pirólisis.
Dispositivo regulador de flujo Propósito:
El dispositivo de flujo en el puerto de gases de combustión de alta temperatura controla el volumen de gases de combustión de alta temperatura que ingresan al conducto de derivación. Este dispositivo ajusta el volumen de aire. Mantiene el gas de combustión que ingresa al intercambiador de calor externo a una temperatura de entre 400 °C y 1000 °C. Lo ideal es que sea de entre 500 °C y 650 °C. Esto crea una zona de vacío. Garantiza que la trituradora y el horno de pirólisis funcionen sin oxígeno. Esto evita incendios y explosiones en el reciclaje de baterías de litio.
Después de la trituración, las baterías de litio usadas pasan a un horno de pirólisis, donde los materiales orgánicos de las baterías se someten a pirólisis. El calor descompone el aglutinante PVDF, el hexafluorofosfato de litio y los disolventes orgánicos de las baterías de litio usadas, lo que genera gases residuales de craqueo. La combustión de estos gases residuales de craqueo produce dióxido de carbono, agua, HF y otros gases.
El dispositivo de tratamiento de gases residuales contiene óxido de calcio de tamaño nanométrico. Es muy activo a temperaturas de funcionamiento. Reacciona rápidamente con HF para formar fluoruro de calcio. Esto evita que el HF entre en la atmósfera. De manera similar, cualquier gas de haluro de hidrógeno restante se combina con calcio para formar haluro de calcio. El dispositivo de control de la contaminación de la planta de cemento trata el CO2 y agua. Lo hace para cumplir con los estándares de emisiones.
El reciclaje y el procesamiento de las baterías de litio usadas es un paso crucial para gestionar el impacto ambiental de la eliminación de baterías y recuperar materiales valiosos. Con la creciente demanda de baterías de iones de litio, el reciclaje es vital. Se utilizan en vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos portátiles. Debemos reciclarlas para evitar residuos peligrosos y el agotamiento de los recursos. El proceso de reciclaje consta de tres pasos. Primero, recoger las baterías usadas. A continuación, desmantelarlas de forma segura. Por último, extraer componentes como el litio, el cobalto y el níquel. Estos pueden reutilizarse en baterías nuevas. La tecnología de reciclaje está mejorando. Es más eficiente y más barata. Por lo tanto, ahora es más fácil recuperar materiales. Mejorar el reciclaje ayuda a la sostenibilidad y a una economía circular. Reutiliza los recursos y reduce la necesidad de materias primas.