廃棄されたリチウム電池には、経済的価値の高い再生不可能な重金属資源が大量に含まれています。リチウム電池の正極材料はリチウムコバルト酸化物粉末です。負極材料はグラファイト粉末です。両方の電極には、コバルト、ニッケル、マンガン、銅、アルミニウムなどの金属が大量に含まれています。
廃棄または不適格リチウム電池を効果的にリサイクルおよび処理することで、廃棄電池による環境負荷を軽減できるだけでなく、コバルト、ニッケル、マンガンなどの貴重な重金属の浪費を防ぐこともできます。その結果、資源の制限と環境ガバナンスの必要性から、世界中の国々が廃棄リチウム電池のリサイクルを非常に重視しています。
廃棄リチウム電池のリサイクルと処理のプロセスでは、乾式リサイクルと湿式リサイクルという 2 つの主な技術が利用されています。湿式リサイクル技術は、処理ルートが長く、多額の投資が必要で、多数の設備が必要です。アルミニウム金属をリサイクルすることはできず、リチウム電池の PVDF を処理することもできません。
一方、乾式リサイクル技術は、主に高温（約800℃）乾式プロセスと低温（約400℃）乾式プロセスに分けられます。乾式リサイクル技術は、プロセスルートが短く、設備要件が少ないという特徴があります。PVDFを効果的に処理できますが、エネルギー消費量が多く、かなりの熱が必要です。乾式処理プロセスでは、必然的に酸性ガスHF（またはその他のハロゲン化水素ガス）と有機分解廃ガスが生成されます。重大な環境影響を回避するには、これを別々に処理する必要があり、環境保護施設への多額の投資が必要になります。
リチウム電池のリサイクルおよび処理設備は、通常、分解ライン（再利用用）+粉砕および破砕空気分離ライン+抽出（再抽出）生産ラインで構成されています。このうち、粉砕および破砕空気分離ライン（つまり、粉末化ライン）は、完全なリチウム電池のリサイクルおよび処理設備の中核です。
しかし、国内メーカーの多くは、依然として破砕+二次破砕、粉砕+空気分離（外部の高温および中温炉）を含む特定のプロセスを使用しています。このプロセスでは、使用済みの廃棄リチウム電池に関連する可燃性および爆発性の問題を発生源で解決できず、処理コストが1トンあたり3,000元に近づいています。
当社は海外の先進技術を導入し、技術改革を実施しました。自社製造の高温熱分解炉の供給機構は、可変周波数速度制御設計で高温真空ベルトを形成し、シュレッダーに伴う火災や爆発のリスクを効果的に解決します。
この革新により、設備の製造および運用コストが大幅に削減されます。さらに、この独自のリチウム電池リサイクルおよび処理設備の生産ラインでは、窒素やその他の酸素遮断ガスが不要です。これにより、製造および運用コストがさらに削減されます。
廃リチウム電池リサイクル処理システム：
1.このシステムには、廃リチウム電池リサイクル処理装置と廃ガス処理装置が含まれます。廃リチウム電池リサイクル処理装置は、リチウム電池リサイクル前処理破砕装置、熱分解装置、後処理装置（二次破砕、粉砕、空気分離装置を含む）が順次接続されて構成されます。
熱分解装置は、熱分解炉、可変周波数風量制御装置、生産前処理装置、乾式回転窯統合装置、および後処理装置を含み、これらはすべて順番に接続されています。
乾式回転窯の排気口は、前処理破砕装置の排出口と生産環境保護装置に立体的に接続されています。熱分解炉の分解廃ガス出口は環境保護装置に接続されています。廃リチウム電池の乾式リサイクルにおける高エネルギー消費の問題に対処するため、設備一式には熱分解炉の外側に設置された外部熱交換器も含まれています。
外部熱交換器の空気入口は環境保護装置の高温排ガス排出口に接続され、熱分解炉の分解排ガス出口と乾式回転窯の間の接続管には断熱スリーブが装備され、分岐管の1つは外部熱交換器の空気入口に接続され、高温排ガス排出口には流量調整装置が設置されている。
乾式ロータリーキルンから発生した廃ガスは、環境保護装置の高温排ガス排出口から熱分解装置の外部熱交換器に入り、熱分解炉の熱源として機能します。
流量調整装置の目的:
高温排ガス排出口の流量調整装置は、分岐管に入る高温排ガスの量を制御するために設計されており、この装置を介して空気量を調整することにより、外部熱交換器の空気入口に入る排ガスの温度を400℃～1000℃の範囲に保つことができます。
理想的には、この温度は 500°C ～ 650°C の間で制御する必要があります。これにより真空ゾーンが作成され、シュレッダーと熱分解炉が酸素のない環境で動作することが保証され、リチウム電池のリサイクルにおける火災と爆発の防止が発生源から効果的に行われます。
廃棄リチウム電池は破砕された後、熱分解炉に投入され、電池内の有機物が熱分解されます。この過程で、廃棄リチウム電池に含まれるバインダーPVDF、六フッ化リン酸リチウム、有機溶剤が熱により分解し、分解廃ガスが発生します。この分解廃ガスが燃焼され、二酸化炭素、水、HFなどのガスが発生します。
廃ガス処理装置内のナノサイズの酸化カルシウムは、動作温度で非常に活性が高く、HF と急速に反応してフッ化カルシウムを形成し、HF が大気中に放出されるのを防ぎます。同様に、残留ハロゲン化水素ガスはカルシウムと結合してハロゲン化カルシウムを形成し、二酸化炭素と水はセメント製造環境保護装置によって処理され、排出基準を満たすようにします。