Con l'aumento della domanda di veicoli e dispositivi elettrici, dobbiamo riciclare le batterie al litio di scarto. Queste batterie sono vitali per la tecnologia moderna. Tuttavia, danneggiano l'ambiente se smaltite in modo improprio. Il riciclaggio può recuperare materiali preziosi come litio, cobalto e nichel. Ciò riduce la necessità di nuove attività estrattive e aiuta l'ambiente. Inoltre, l'elaborazione avanzata può gestire in modo sicuro le sostanze tossiche. Ciò previene l'inquinamento e promuove la sostenibilità. Con un focus globale su un'economia circolare, dobbiamo investire in nuove soluzioni di riciclaggio per le batterie al litio di scarto. Sono vitali per un futuro più verde.
Riciclaggio e trattamento delle batterie al litio esauste: soluzioni sostenibili per un futuro più verde
Le batterie al litio scartate contengono una quantità significativa di risorse di metalli pesanti non rinnovabili con un alto valore economico. Il materiale dell'elettrodo positivo delle batterie al litio è polvere di ossido di litio e cobalto. Il materiale dell'elettrodo negativo è polvere di grafite. Entrambi gli elettrodi contengono quantità sostanziali di metalli come cobalto, nichel, manganese, rame e alluminio.
Un riciclaggio e un trattamento efficaci delle batterie al litio scartate o non qualificate possono non solo alleviare la pressione ambientale causata dalle batterie esauste. Possono anche prevenire lo spreco di metalli pesanti preziosi come cobalto, nichel e manganese. Di conseguenza, a causa delle limitazioni delle risorse e della necessità di una governance ambientale, i paesi di tutto il mondo attribuiscono grande importanza al riciclaggio delle batterie al litio esauste.
Nel processo di riciclaggio e trattamento delle batterie al litio esauste, vengono utilizzate due tecnologie principali: il riciclaggio a secco e il riciclaggio a umido. La tecnologia del riciclaggio a umido comporta un lungo percorso di processo, richiede investimenti significativi e richiede numerose apparecchiature. Non è in grado di riciclare il metallo di alluminio e non può trattare il PVDF nelle batterie al litio.
Sezione ad alta temperatura per il riciclaggio delle batterie al litio
D'altro canto, la tecnologia di riciclaggio a secco è principalmente divisa in processi a secco ad alta temperatura (~800°C) e a bassa temperatura (~400°C). La tecnologia di riciclaggio a secco presenta un percorso di processo più breve e meno requisiti di attrezzatura. Può trattare efficacemente il PVDF, ma ha un elevato consumo di energia e richiede calore sostanziale. Il processo di trattamento a secco produce inevitabilmente gas acido HF (o altri gas di alogenuro di idrogeno) e gas di scarto di cracking organico. Questi devono essere trattati separatamente per evitare un impatto ambientale significativo, il che richiede un grande investimento in strutture di protezione ambientale.
Batteria al litio le attrezzature di riciclaggio e lavorazione in genere includono una linea di smontaggio (per il riutilizzo) + una linea di separazione dell'aria di macinazione e frantumazione + una linea di produzione di estrazione (riestrazione). Tra queste, la linea di separazione dell'aria di macinazione e frantumazione (ovvero la linea di polverizzazione) è il cuore dell'attrezzatura completa di riciclaggio e lavorazione delle batterie al litio.
Tuttavia, molti produttori nazionali utilizzano ancora un processo specifico che prevede triturazione + frantumazione secondaria, macinazione + separazione dell'aria (forni esterni ad alta e media temperatura). Questo processo non riesce ad affrontare i problemi di infiammabilità ed esplosività associati alle batterie al litio di scarto vive alla fonte. Ciò comporta costi di lavorazione che si avvicinano a 3.000 yuan a tonnellata.
Abbiamo introdotto tecnologie straniere avanzate e implementato riforme tecnologiche. Il meccanismo di alimentazione del nostro forno di pirolisi ad alta temperatura autoprodotto è progettato con regolazione della velocità a frequenza variabile per creare una cinghia a vuoto ad alta temperatura, risolvendo efficacemente i rischi di incendio ed esplosione associati ai trituratori.
Questa innovazione riduce significativamente i costi di produzione e operativi delle attrezzature. Inoltre, questa esclusiva linea di produzione di attrezzature per il riciclaggio e la lavorazione delle batterie al litio non richiede azoto o altri gas isolanti dall'ossigeno. Riduce ulteriormente le spese di produzione e operative.
Sistema di riciclaggio e trattamento delle batterie al litio esauste:
1.Questo sistema include apparecchiature per il riciclaggio e la lavorazione di batterie al litio esauste, nonché apparecchiature per il trattamento dei gas di scarico. Le apparecchiature per il riciclaggio e la lavorazione di batterie al litio esauste sono costituite da un dispositivo di triturazione pre-trattamento per il riciclaggio di batterie al litio, un dispositivo di pirolisi e un dispositivo di post-trattamento (incluse apparecchiature di frantumazione secondaria, macinazione e separazione dell'aria) collegati in sequenza.
Il dispositivo di pirolisi comprende un forno di pirolisi, un dispositivo di controllo del volume d'aria a frequenza variabile, un dispositivo di pre-elaborazione della produzione, un'integrazione del forno rotante a secco e un dispositivo di post-elaborazione, tutti collegati in sequenza.
La porta di scarico del forno rotante a secco è collegata tridimensionalmente alla porta di scarico del dispositivo di triturazione di pre-elaborazione e al dispositivo di protezione ambientale di produzione. L'uscita dei gas di scarico di cracking del forno di pirolisi è collegata al dispositivo di protezione ambientale. Per affrontare il problema dell'elevato consumo di energia nel riciclaggio a secco delle batterie al litio esauste, il set completo di apparecchiature include anche uno scambiatore di calore esterno, installato all'esterno del forno di pirolisi.
L'ingresso dell'aria dello scambiatore di calore esterno è collegato alla porta di scarico dei gas di combustione ad alta temperatura del dispositivo di protezione ambientale. Il tubo di collegamento tra l'uscita dei gas di scarico di cracking del forno di pirolisi e il forno rotante a secco è dotato di un manicotto isolante; uno dei tubi di diramazione è collegato all'ingresso dell'aria dello scambiatore di calore esterno e un dispositivo di regolazione del flusso è installato sulla porta di scarico dei gas di combustione ad alta temperatura.
I gas di scarico generati dal forno rotante a secco entrano nello scambiatore di calore esterno del dispositivo di pirolisi attraverso la porta di scarico dei gas di combustione ad alta temperatura del dispositivo di protezione ambientale, fungendo da fonte di calore per il forno di pirolisi.
Dispositivo di regolazione del flusso Scopo:
Il dispositivo di flusso nella porta dei gas di scarico ad alta temperatura controlla il volume dei gas di scarico ad alta temperatura che entrano nel tubo di diramazione. Questo dispositivo regola il volume dell'aria. Mantiene i gas di scarico che entrano nello scambiatore di calore esterno a 400°C - 1000°C. Idealmente, dovrebbe essere 500°C - 650°C. Ciò crea una zona di vuoto. Garantisce che il trituratore e il forno di pirolisi funzionino senza ossigeno. Ciò impedisce incendi ed esplosioni nel riciclaggio delle batterie al litio.
Dopo la triturazione, le batterie al litio esauste vanno in un forno di pirolisi. Lì, i materiali organici nelle batterie subiscono la pirolisi. Il calore scompone il legante PVDF, l'esafluorofosfato di litio e i solventi organici nelle batterie al litio esauste. Ciò genera gas di scarico da cracking. La combustione di questo gas di scarico da cracking produce anidride carbonica, acqua, HF e altri gas.
Il dispositivo di trattamento dei gas di scarico contiene ossido di calcio di dimensioni nanometriche. È altamente attivo alle temperature di esercizio. Reagisce rapidamente con l'HF per formare fluoruro di calcio. Ciò impedisce all'HF di entrare nell'atmosfera. Analogamente, tutti i gas di alogenuro di idrogeno rimanenti si combinano con il calcio per formare alogenuro di calcio. Il dispositivo di controllo dell'inquinamento dell'impianto di cemento tratta il CO2 e acqua. Lo fa per soddisfare gli standard di emissione.
Il riciclaggio e la lavorazione delle batterie al litio di scarto rappresentano un passaggio fondamentale nella gestione dell'impatto ambientale dello smaltimento delle batterie e nel recupero di materiali preziosi. Con la crescente domanda di batterie agli ioni di litio, il riciclaggio è fondamentale. Sono utilizzate nei veicoli elettrici e nei dispositivi elettronici portatili. Dobbiamo riciclarle per evitare rifiuti pericolosi e l'esaurimento delle risorse. Il processo di riciclaggio prevede tre passaggi. Innanzitutto, raccogliere le batterie esaurite. Quindi, smantellarle in sicurezza. Infine, estrarre componenti come litio, cobalto e nichel. Questi possono essere riutilizzati in nuove batterie. La tecnologia di riciclaggio sta migliorando. È più efficiente ed economica. Quindi, ora è più facile recuperare i materiali. Migliorare il riciclaggio aiuta la sostenibilità e un'economia circolare. Riutilizza le risorse e riduce la necessità di materie prime.