폐기된 리튬 전지에는 높은 경제적 가치를 지닌 비재생 중금속 자원이 상당량 포함되어 있습니다. 리튬 전지의 양극 재료는 리튬 코발트 산화물 분말입니다. 음극 재료는 흑연 분말입니다. 두 전극 모두 코발트, 니켈, 망간, 구리 및 알루미늄과 같은 상당한 양의 금속을 포함합니다.
폐기되거나 부적격 리튬 배터리의 효과적인 재활용 및 처리로 폐배터리로 인한 환경적 압박을 완화할 수 있을 뿐만 아니라 코발트, 니켈, 망간과 같은 귀중한 중금속의 낭비도 방지할 수 있습니다. 결과적으로 자원 제한과 환경 거버넌스의 필요성으로 인해 전 세계 국가는 폐리튬 배터리의 재활용을 매우 중요하게 생각합니다.
폐리튬 전지의 재활용 및 처리 과정에서는 건식 재활용과 습식 재활용이라는 두 가지 주요 기술이 활용됩니다. 습식 재활용 기술은 긴 공정 경로를 포함하고 상당한 투자가 필요하며 수많은 장비가 필요합니다. 알루미늄 금속을 재활용할 수 없고 리튬 전지의 PVDF를 처리할 수 없습니다.
반면, 건식 재활용 기술은 주로 고온(~800°C)과 저온(~400°C) 건식 공정으로 나뉩니다. 건식 재활용 기술은 공정 경로가 짧고 장비 요구 사항이 적습니다. PVDF를 효과적으로 처리할 수 있지만 에너지 소비가 많고 상당한 열이 필요합니다. 건식 처리 공정은 필연적으로 산성 가스 HF(또는 기타 수소 할로겐화물 가스)와 유기 분해 폐가스를 생성합니다. 이는 상당한 환경 영향을 피하기 위해 별도로 처리해야 하므로 환경 보호 시설에 많은 투자가 필요합니다.
리튬 배터리 재활용 및 가공 장비는 일반적으로 분해 라인(재활용용) + 분쇄 및 파쇄 공기 분리 라인 + 추출(재추출) 생산 라인을 포함합니다. 이 중 분쇄 및 파쇄 공기 분리 라인(즉, 분말화 라인)은 완전한 리튬 배터리 재활용 및 가공 장비의 핵심입니다.
그러나 많은 국내 제조업체는 여전히 파쇄 + 2차 파쇄, 분쇄 + 공기 분리(외부 고온 및 중온로)를 포함하는 특정 공정을 사용합니다. 이 공정은 출처에서 살아있는 폐기물 리튬 배터리와 관련된 인화성 및 폭발성 문제를 해결하지 못합니다. 이로 인해 처리 비용이 톤당 3,000위안에 달합니다.
우리는 선진 외국 기술을 도입하고 기술 개혁을 시행했습니다. 자체 생산 고온 열분해로의 공급 메커니즘은 가변 주파수 속도 조절로 설계되어 고온 진공 벨트를 생성하여 분쇄기와 관련된 화재 및 폭발 위험을 효과적으로 해결합니다.
이 혁신은 장비 생산 및 운영 비용을 크게 줄입니다. 또한, 이 독특한 리튬 배터리 재활용 및 처리 장비 생산 라인에는 질소 또는 기타 산소 분리 가스가 필요하지 않습니다. 생산 및 운영 비용을 더욱 낮춥니다.
폐리튬 배터리 재활용 및 처리 시스템:
1. 이 시스템은 폐리튬 전지 재활용 및 처리 장비와 폐가스 처리 장비를 포함합니다. 폐리튬 전지 재활용 및 처리 장비는 리튬 전지 재활용 전처리 파쇄 장치, 열분해 장치, 후처리 장치(2차 파쇄, 분쇄, 공기 분리 장비 포함)가 순차적으로 연결된 것으로 구성됩니다.
열분해 장치는 열분해로, 가변 주파수 공기량 제어 장치, 생산 전처리 장치, 건식 회전로 통합, 후처리 장치를 포함하며, 모두 순차적으로 연결되어 있습니다.
건식 회전로의 배출구는 전처리 분쇄 장치의 배출구와 생산 환경 보호 장치에 3차원적으로 연결됩니다. 열분해로의 분해 폐기물 가스 배출구는 환경 보호 장치에 연결됩니다. 폐 리튬 배터리의 건식 공정 재활용에서 높은 에너지 소비 문제를 해결하기 위해 전체 장비 세트에는 열분해로 외부에 설치된 외부 열교환기도 포함됩니다.
외부 열교환기의 공기 유입구는 환경 보호 장치의 고온 배기가스 배출구에 연결된다. 열분해로의 분해 폐기물 가스 배출구와 건식 회전로 사이의 연결 파이프에는 절연 슬리브가 장착된다. 분기 파이프 중 하나는 외부 열교환기의 공기 유입구에 연결되고, 고온 배기가스 배출구에는 유량 조절 장치가 설치된다.
건식 회전로에서 발생하는 폐가스는 환경 보호 장치의 고온 연기 가스 배출구를 통해 열분해 장치의 외부 열교환기로 유입되어 열분해로의 열원으로 사용됩니다.
유량 조절 장치 목적:
고온 배기가스 배출구의 유량 조절 장치는 분기관으로 유입되는 고온 배기가스의 양을 조절하도록 설계되었습니다. 이 장치를 통해 공기량을 조절함으로써 외부 열교환기의 공기 입구로 유입되는 배기가스의 온도를 400°C~1000°C 범위 내에서 유지할 수 있습니다.
이상적으로 이 온도는 500°C와 650°C 사이에서 제어되어야 합니다. 이렇게 하면 진공 구역이 생성되어 분쇄기와 열분해로가 산소가 없는 환경에서 작동하여 소스에서 리튬 배터리 재활용 시 화재 및 폭발을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
파쇄된 폐 리튬 전지는 열분해로에 투입되고, 여기서 전지 내부의 유기 물질이 열분해됩니다. 이 과정에서 폐 리튬 전지에 존재하는 바인더 PVDF, 리튬 헥사플루오로포스페이트 및 유기 용매는 열로 인해 분해되어 크래킹 폐가스가 발생합니다. 이 크래킹 폐가스는 연소되어 이산화탄소, 물, HF 및 기타 가스가 생성됩니다.
작동 온도에서 높은 활성도를 가진 폐가스 처리 장치의 나노 크기의 산화칼슘은 HF와 빠르게 반응하여 불화칼슘을 형성하여 HF가 대기로 유입되는 것을 방지합니다. 마찬가지로, 남아 있는 수소 할로겐화물 가스는 칼슘과 결합하여 칼슘 할로겐화물을 형성하는 반면, 이산화탄소와 물은 시멘트 생산 환경 보호 장치에서 처리되어 배출 기준을 충족합니다.