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.
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 waterstofhalogenidegassen) en organische kraakafvalgassen. Deze moeten apart worden behandeld om aanzienlijke milieueffecten te voorkomen, wat een grote investering in milieubeschermingsfaciliteiten noodzakelijk maakt.
Recycling- en verwerkingsapparatuur voor lithiumbatterijen omvat doorgaans een demontagelijn (voor hergebruik) + luchtscheidingslijn voor slijpen en breken + extractie- (herextractie-)productielijn. Hiervan is de luchtscheidingslijn voor slijpen en breken (d.w.z. poederlijn) de kern van de complete recycling- en verwerkingsapparatuur voor lithiumbatterijen.
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 stroomregelapparaat bij de hogetemperatuurrookgasafvoerpoort is ontworpen om het volume van hogetemperatuurrookgas dat de aftakleiding binnenkomt te regelen. Door het luchtvolume via dit apparaat aan te passen, kan de temperatuur van het rookgas dat de luchtinlaat van de externe warmtewisselaar binnenkomt, binnen het bereik van 400°C tot 1000°C worden gehouden.
Idealiter zou deze temperatuur tussen 500°C en 650°C moeten worden geregeld. Dit creëert een vacuümzone, waardoor de shredder en pyrolyseoven in een zuurstofvrije omgeving werken, wat effectief brand- en explosiepreventie bij het recyclen van lithiumbatterijen vanaf de bron aanpakt.
Nadat ze zijn versnipperd, worden de afgedankte lithiumbatterijen in de pyrolyseoven gevoerd, waar de organische materialen in de batterijen pyrolyse ondergaan. Tijdens dit proces ontbinden het bindmiddel PVDF, lithiumhexafluorofosfaat en organische oplosmiddelen die aanwezig zijn in de afgedankte lithiumbatterijen door de hitte, waardoor kraakafvalgas ontstaat. Dit kraakafvalgas wordt vervolgens verbrand, wat resulteert in de productie van koolstofdioxide, water, HF en andere gassen.
Het nano-formaat calciumoxide in het afvalgasbehandelingsapparaat, zeer actief bij bedrijfstemperaturen, reageert snel met HF om calciumfluoride te vormen, waardoor wordt voorkomen dat HF de atmosfeer binnendringt. Op dezelfde manier combineren alle resterende waterstofhalidegassen met calcium om calciumhalide te vormen, terwijl de koolstofdioxide en het water worden behandeld door het milieubeschermingsapparaat voor cementproductie, waardoor wordt verzekerd dat ze voldoen aan emissienormen.