Naarmate de vraag naar elektrische voertuigen en apparaten groeit, moeten we afgedankte lithiumbatterijen recyclen. Deze batterijen zijn essentieel voor moderne technologie. Maar ze zijn schadelijk voor het milieu als ze niet op de juiste manier worden afgevoerd. Recycling kan waardevolle materialen zoals lithium, kobalt en nikkel terugwinnen. Dit vermindert de behoefte aan nieuwe mijnbouw en helpt het milieu. Bovendien kan geavanceerde verwerking giftige stoffen veilig beheren. Dit voorkomt vervuiling en bevordert duurzaamheid. Met een wereldwijde focus op een circulaire economie moeten we investeren in nieuwe recyclingoplossingen voor afgedankte lithiumbatterijen. Ze zijn essentieel voor een groenere toekomst.
Recycling en verwerking van afgedankte lithiumbatterijen: duurzame oplossingen voor een groenere toekomst
Afgedankte lithiumbatterijen bevatten een aanzienlijke hoeveelheid niet-hernieuwbare zware metalen met een hoge economische waarde. Het positieve elektrodemateriaal van lithiumbatterijen is lithiumkobaltoxidepoeder. Het negatieve elektrodemateriaal is grafietpoeder. Beide elektroden bevatten aanzienlijke hoeveelheden metalen zoals kobalt, nikkel, mangaan, koper en aluminium.
Effectieve recycling en verwerking van afgedankte of niet-gekwalificeerde lithiumbatterijen kan niet alleen de druk op het milieu verlichten die wordt veroorzaakt door afgedankte batterijen. Het kan ook de verspilling van waardevolle zware metalen zoals kobalt, nikkel en mangaan voorkomen. Als gevolg hiervan hechten landen wereldwijd, vanwege de beperkte hulpbronnen en de noodzaak van milieubeheer, veel belang aan de recycling van afgedankte lithiumbatterijen.
In het proces van recycling en behandeling van afgedankte lithiumbatterijen worden twee hoofdtechnologieën gebruikt: droge recycling en natte recycling. Natte recyclingtechnologie omvat een lang procestraject, vereist aanzienlijke investeringen en vereist talrijke apparaten. Het is niet in staat om aluminiummetaal te recyclen en het kan de PVDF in lithiumbatterijen niet behandelen.
Recycling van lithiumbatterijen met hoge temperaturen
Aan de andere kant wordt droge recyclingtechnologie voornamelijk onderverdeeld in droge processen met hoge temperaturen (~800°C) en lage temperaturen (~400°C). Droge recyclingtechnologie heeft een kortere procesroute en minder apparatuurvereisten. Het kan PVDF effectief behandelen, maar het heeft een hoog energieverbruik en vereist aanzienlijke warmte. Het droge behandelingsproces produceert onvermijdelijk zuur gas HF (of andere waterstofhalidegassen) en organische kraakafvalgassen. Deze moeten apart worden behandeld om aanzienlijke milieueffecten te voorkomen, wat een grote investering in milieubeschermingsfaciliteiten noodzakelijk maakt.
Lithiumbatterij recycling- en verwerkingsapparatuur omvat doorgaans een demontagelijn (voor hergebruik) + maal- en breekluchtscheidingslijn + extractie (herextractie) productielijn. Hiervan is de maal- en breekluchtscheidingslijn (d.w.z. poederlijn) de kern van de complete lithiumbatterijrecycling- en verwerkingsapparatuur.
Veel binnenlandse fabrikanten gebruiken echter nog steeds een specifiek proces dat bestaat uit versnipperen + secundair breken, vermalen + luchtscheiding (externe hoge- en gemiddelde temperatuur ovens). Dit proces lost de brandbare en explosieve problemen die gepaard gaan met levende lithium-afvalbatterijen niet bij de bron op. Het resulteert in verwerkingskosten die de 3.000 yuan per ton naderen.
We hebben geavanceerde buitenlandse technologie geïntroduceerd en technologische hervormingen doorgevoerd. Het toevoermechanisme van onze zelfgeproduceerde pyrolyse-oven met hoge temperatuur is ontworpen met variabele frequentiesnelheidsregeling om een vacuümband met hoge temperatuur te creëren, waarmee de brand- en explosierisico's die verband houden met shredders effectief worden opgelost.
Deze innovatie verlaagt de productie- en operationele kosten van apparatuur aanzienlijk. Bovendien heeft deze unieke productielijn voor lithiumbatterijrecycling en -verwerkingsapparatuur geen stikstof of andere zuurstofisolerende gassen nodig. Het verlaagt de productie- en operationele kosten verder.
Recycling- en verwerkingssysteem voor afgedankte lithium-batterijen:
1. Dit systeem omvat apparatuur voor het recyclen en verwerken van afgedankte lithiumbatterijen, evenals apparatuur voor de behandeling van afvalgas. De apparatuur voor het recyclen en verwerken van afgedankte lithiumbatterijen bestaat uit een apparaat voor het voorverwerken van lithiumbatterijen, een pyrolyseapparaat en een apparaat voor nabewerking (inclusief apparatuur voor secundair breken, malen en luchtscheiding) die in volgorde zijn aangesloten.
Het pyrolyse-apparaat omvat een pyrolyseoven, een apparaat voor variabele frequentieregeling van het luchtvolume, een apparaat voor voorbewerking van de productie, een integratie van de droge draaioven en een apparaat voor nabewerking, die allemaal sequentieel met elkaar zijn verbonden.
De uitlaatpoort van de droge draaioven is driedimensionaal verbonden met de afvoerpoort van het pre-processing shredding apparaat en het productie-milieubeschermingsapparaat. De kraakafvalgasuitlaat van de pyrolyseoven is verbonden met het milieubeschermingsapparaat. Om het probleem van het hoge energieverbruik bij de droge recycling van afgedankte lithiumbatterijen aan te pakken, omvat de complete set apparatuur ook een externe warmtewisselaar, geïnstalleerd aan de buitenkant van de pyrolyseoven.
De luchtinlaat van de externe warmtewisselaar is aangesloten op de hogetemperatuurrookgasafvoerpoort van het milieubeschermingsapparaat. De verbindingsbuis tussen de kraakafvalgasuitlaat van de pyrolyseoven en de droogprocesdraaioven is uitgerust met een isolatiehuls; een van de aftakleidingen is aangesloten op de luchtinlaat van de externe warmtewisselaar en een stroomregelapparaat is geïnstalleerd bij de hogetemperatuurrookgasafvoerpoort.
Het afvalgas dat door de droogprocesdraaioven wordt gegenereerd, komt via de hogetemperatuurrookgasafvoerpoort van het milieubeschermingsapparaat in de externe warmtewisselaar van het pyrolyse-apparaat terecht en dient als warmtebron voor de pyrolyseoven.
Doel van het stroomregelapparaat:
Het stromingsapparaat bij de hogetemperatuurrookgaspoort regelt het volume van hogetemperatuurrookgas dat de aftakleiding binnenkomt. Dit apparaat regelt het luchtvolume. Het houdt het rookgas dat de externe warmtewisselaar binnenkomt op 400°C tot 1000°C. Idealiter zou het 500°C tot 650°C moeten zijn. Dit creëert een vacuümzone. Het zorgt ervoor dat de shredder en pyrolyseoven zonder zuurstof werken. Dit voorkomt branden en explosies bij het recyclen van lithiumbatterijen.
Na het versnipperen gaan de afgedankte lithiumbatterijen in een pyrolyseoven. Daar ondergaan de organische materialen in de batterijen pyrolyse. Hitte breekt het bindmiddel PVDF, lithiumhexafluorofosfaat en organische oplosmiddelen in afgedankte lithiumbatterijen af. Dit genereert kraakafvalgas. De verbranding van dit kraakafvalgas produceert koolstofdioxide, water, HF en andere gassen.
Het afvalgasbehandelingsapparaat heeft nano-formaat calciumoxide. Het is zeer actief bij bedrijfstemperaturen. Het reageert snel met HF om calciumfluoride te vormen. Dit voorkomt dat HF de atmosfeer binnendringt. Op dezelfde manier combineren alle resterende waterstofhalidegassen met calcium om calciumhalide te vormen. Het vervuilingscontroleapparaat van de cementfabriek behandelt de CO2 en water. Dit doet het om te voldoen aan emissienormen.
Recycling en verwerking van afgedankte lithiumbatterijen is een cruciale stap in het beheer van de milieu-impact van batterijverwijdering en het terugwinnen van waardevolle materialen. Met de groeiende vraag naar lithium-ionbatterijen is recycling van vitaal belang. Ze worden gebruikt in elektrische voertuigen en draagbare elektronica. We moeten ze recyclen om gevaarlijk afval en uitputting van hulpbronnen te voorkomen. Het recyclingproces omvat drie stappen. Ten eerste, verzamel gebruikte batterijen. Vervolgens, demonteer ze op een veilige manier. Tot slot, haal componenten zoals lithium, kobalt en nikkel eruit. Deze kunnen worden hergebruikt in nieuwe batterijen. Recyclingtechnologie verbetert. Het is efficiënter en goedkoper. Het is dus nu gemakkelijker om materialen terug te winnen. Verbetering van recycling draagt bij aan duurzaamheid en een circulaire economie. Het hergebruikt hulpbronnen en vermindert de behoefte aan grondstoffen.