Baterai litium yang dibuang mengandung sejumlah besar sumber daya logam berat yang tidak dapat diperbarui dengan nilai ekonomi yang tinggi. Bahan elektroda positif baterai litium adalah bubuk oksida kobalt litium. Bahan elektroda negatif adalah bubuk grafit. Kedua elektroda tersebut mengandung sejumlah besar logam seperti kobalt, nikel, mangan, tembaga, dan aluminium.
Daur ulang dan pemrosesan baterai litium yang dibuang atau tidak memenuhi syarat secara efektif tidak hanya dapat mengurangi tekanan lingkungan yang disebabkan oleh baterai bekas. Hal ini juga dapat mencegah pemborosan logam berat yang berharga seperti kobalt, nikel, dan mangan. Akibatnya, karena keterbatasan sumber daya dan perlunya tata kelola lingkungan, negara-negara di seluruh dunia sangat mementingkan daur ulang baterai litium bekas.
Dalam proses daur ulang dan penanganan limbah baterai litium, dua teknologi utama digunakan: daur ulang kering dan daur ulang basah. Teknologi daur ulang basah melibatkan rute proses yang panjang, memerlukan investasi yang signifikan, dan membutuhkan banyak peralatan. Teknologi ini tidak dapat mendaur ulang logam aluminium, dan tidak dapat menangani PVDF dalam baterai litium.
Di sisi lain, teknologi daur ulang kering terutama dibagi menjadi proses kering suhu tinggi (~800°C) dan suhu rendah (~400°C). Teknologi daur ulang kering memiliki rute proses yang lebih pendek dan lebih sedikit persyaratan peralatan. Teknologi ini dapat secara efektif menangani PVDF, tetapi memiliki konsumsi energi yang tinggi dan memerlukan panas yang besar. Proses penanganan kering pasti menghasilkan gas asam HF (atau gas hidrogen halida lainnya) dan gas limbah perengkahan organik. Gas ini harus ditangani secara terpisah untuk menghindari dampak lingkungan yang signifikan, yang memerlukan investasi besar dalam fasilitas perlindungan lingkungan.
Peralatan daur ulang dan pemrosesan baterai litium biasanya mencakup jalur pembongkaran (untuk penggunaan ulang) + jalur pemisahan udara penggilingan dan penghancuran + jalur produksi ekstraksi (ekstraksi ulang). Di antara semuanya, jalur pemisahan udara penggilingan dan penghancuran (yaitu, jalur pembuatan serbuk) merupakan inti dari peralatan daur ulang dan pemrosesan baterai litium yang lengkap.
Namun, banyak produsen dalam negeri masih menggunakan proses khusus yang melibatkan penghancuran + penghancuran sekunder, penggilingan + pemisahan udara (tungku suhu tinggi dan sedang eksternal). Proses ini gagal mengatasi masalah mudah terbakar dan meledak yang terkait dengan baterai litium limbah hidup di sumbernya. Hal ini mengakibatkan biaya pemrosesan mendekati 3.000 yuan per ton.
Kami telah memperkenalkan teknologi asing yang canggih dan menerapkan reformasi teknologi. Mekanisme pengumpanan tungku pirolisis suhu tinggi yang kami produksi sendiri dirancang dengan pengaturan kecepatan frekuensi variabel untuk menciptakan sabuk vakum suhu tinggi, yang secara efektif mengatasi risiko kebakaran dan ledakan yang terkait dengan mesin penghancur.
Inovasi ini secara signifikan mengurangi biaya produksi dan operasi peralatan. Selain itu, lini produksi peralatan daur ulang dan pemrosesan baterai litium yang unik ini tidak memerlukan nitrogen atau gas pengisolasi oksigen lainnya. Hal ini selanjutnya menurunkan biaya produksi dan operasional.
Sistem Daur Ulang dan Pengolahan Baterai Litium Limbah:
1. Sistem ini mencakup peralatan daur ulang dan pemrosesan baterai litium bekas, serta peralatan pengolahan gas buang. Peralatan daur ulang dan pemrosesan baterai litium bekas terdiri dari perangkat penghancur praproses daur ulang baterai litium, perangkat pirolisis, dan perangkat pascaproses (termasuk peralatan penghancuran sekunder, penggilingan, dan pemisahan udara) yang dihubungkan secara berurutan.
Perangkat pirolisis mencakup tungku pirolisis, perangkat pengontrol volume udara frekuensi variabel, perangkat pra-pemrosesan produksi, integrasi tanur putar kering, dan perangkat pasca-pemrosesan, semuanya terhubung secara berurutan.
Port pembuangan tanur putar kering terhubung secara tiga dimensi ke port pembuangan perangkat pencacahan praproses dan perangkat perlindungan lingkungan produksi. Outlet gas buang perengkahan dari tungku pirolisis terhubung ke perangkat perlindungan lingkungan. Untuk mengatasi masalah konsumsi energi yang tinggi dalam daur ulang baterai litium limbah proses kering, rangkaian peralatan lengkap juga mencakup penukar panas eksternal, yang dipasang di bagian luar tungku pirolisis.
Saluran masuk udara penukar panas eksternal dihubungkan ke port pembuangan gas buang suhu tinggi dari perangkat perlindungan lingkungan. Pipa penghubung antara saluran keluar gas buang retak dari tungku pirolisis dan tanur putar proses kering dilengkapi dengan selongsong insulasi; salah satu pipa cabang dihubungkan ke saluran masuk udara penukar panas eksternal, dan perangkat pengatur aliran dipasang di port pembuangan gas buang suhu tinggi.
Gas buang yang dihasilkan oleh tanur putar proses kering memasuki penukar panas eksternal perangkat pirolisis melalui port pembuangan gas buang suhu tinggi dari perangkat perlindungan lingkungan, yang berfungsi sebagai sumber panas untuk tungku pirolisis.
Tujuan Alat Pengatur Aliran:
Perangkat pengatur aliran pada port pembuangan gas buang suhu tinggi dirancang untuk mengendalikan volume gas buang suhu tinggi yang masuk ke pipa cabang. Dengan mengatur volume udara melalui perangkat ini, suhu gas buang yang masuk ke saluran masuk udara penukar panas eksternal dapat dipertahankan dalam kisaran 400°C hingga 1000°C.
Idealnya, suhu ini harus dikontrol antara 500°C dan 650°C. Hal ini menciptakan zona vakum, yang memastikan bahwa mesin penghancur dan tungku pirolisis beroperasi di lingkungan bebas oksigen, sehingga secara efektif mencegah kebakaran dan ledakan dalam daur ulang baterai litium dari sumbernya.
Setelah dicacah, limbah baterai litium dimasukkan ke dalam tungku pirolisis, tempat bahan organik di dalam baterai mengalami pirolisis. Selama proses ini, pengikat PVDF, litium heksafluorofosfat, dan pelarut organik yang ada dalam limbah baterai litium terurai karena panas, menghasilkan gas limbah retak. Gas limbah retak ini kemudian dibakar, menghasilkan karbon dioksida, air, HF, dan gas lainnya.
Kalsium oksida berukuran nano dalam perangkat pengolahan gas buang, yang sangat aktif pada suhu operasi, bereaksi cepat dengan HF untuk membentuk kalsium fluorida, sehingga mencegah HF memasuki atmosfer. Demikian pula, gas hidrogen halida yang tersisa bergabung dengan kalsium untuk membentuk kalsium halida, sementara karbon dioksida dan air diolah oleh perangkat perlindungan lingkungan produksi semen, yang memastikan bahwa gas tersebut memenuhi standar emisi.