Поскольку спрос на электромобили и устройства растет, мы должны перерабатывать отработанные литиевые батареи. Эти батареи жизненно важны для современных технологий. Но они наносят вред окружающей среде, если утилизировать их неправильно. Переработка может извлечь ценные материалы, такие как литий, кобальт и никель. Это снижает потребность в новой добыче и помогает окружающей среде. Кроме того, передовая обработка может безопасно управлять токсичными веществами. Это предотвращает загрязнение и способствует устойчивому развитию. С глобальным фокусом на круговую экономику мы должны инвестировать в новые решения по переработке отработанных литиевых батарей. Они жизненно важны для более зеленого будущего.
Переработка и утилизация отработанных литиевых батарей: устойчивые решения для более экологичного будущего
Выброшенные литиевые батареи содержат значительное количество невозобновляемых ресурсов тяжелых металлов с высокой экономической ценностью. Материал положительного электрода литиевых батарей — порошок оксида лития-кобальта. Материал отрицательного электрода — порошок графита. Оба электрода содержат значительное количество металлов, таких как кобальт, никель, марганец, медь и алюминий.
Эффективная переработка и утилизация выброшенных или неквалифицированных литиевых батарей может не только уменьшить нагрузку на окружающую среду, вызванную отходами батарей. Она также может предотвратить потерю ценных тяжелых металлов, таких как кобальт, никель и марганец. Следовательно, из-за ограниченности ресурсов и необходимости экологического управления, страны по всему миру придают большое значение переработке отработанных литиевых батарей.
В процессе переработки и обработки отработанных литиевых батарей используются две основные технологии: сухая переработка и мокрая переработка. Технология мокрой переработки подразумевает длительный технологический маршрут, требует значительных инвестиций и требует большого количества оборудования. Она не может перерабатывать металлический алюминий и не может обрабатывать ПВДФ в литиевых батареях.
Секция высокотемпературной переработки литиевых батарей
С другой стороны, технология сухой переработки в основном делится на высокотемпературные (~800°C) и низкотемпературные (~400°C) сухие процессы. Технология сухой переработки характеризуется более коротким технологическим маршрутом и меньшими требованиями к оборудованию. Она может эффективно обрабатывать ПВДФ, но имеет высокое энергопотребление и требует значительного тепла. Процесс сухой переработки неизбежно производит кислотный газ HF (или другие галогеноводородные газы) и органические отработанные газы крекинга. Их необходимо обрабатывать отдельно, чтобы избежать значительного воздействия на окружающую среду, что требует больших инвестиций в объекты по защите окружающей среды.
Литиевая батарея Оборудование для переработки и обработки обычно включает в себя линию разборки (для повторного использования) + линию помола и дробления с разделением воздуха + линию экстракции (реэкстракции) производства. Среди них линия помола и дробления с разделением воздуха (т. е. линия порошкования) является ядром полного оборудования по переработке и обработке литиевых батарей.
Однако многие отечественные производители по-прежнему используют специфический процесс, включающий измельчение + вторичное дробление, измельчение + воздушную сепарацию (внешние высоко- и среднетемпературные печи). Этот процесс не решает проблемы воспламеняемости и взрывоопасности, связанные с живыми отходами литиевых батарей на месте. Это приводит к тому, что затраты на переработку приближаются к 3000 юаней за тонну.
Мы внедрили передовые зарубежные технологии и осуществили технологические реформы. Механизм подачи нашей собственной высокотемпературной пиролизной печи спроектирован с регулированием скорости переменной частоты для создания высокотемпературной вакуумной ленты, эффективно решая риски пожара и взрыва, связанные с измельчителями.
Это нововведение значительно снижает затраты на производство и эксплуатацию оборудования. Кроме того, эта уникальная производственная линия оборудования для переработки и переработки литиевых батарей не требует азота или других изолирующих кислород газов. Это еще больше снижает производственные и эксплуатационные расходы.
Система переработки и утилизации отработанных литиевых батарей:
1.Эта система включает в себя оборудование для переработки и утилизации отработанных литиевых батарей, а также оборудование для очистки отработанных газов. Оборудование для переработки и утилизации отработанных литиевых батарей состоит из устройства для предварительной обработки и измельчения литиевых батарей, устройства для пиролиза и устройства для последующей обработки (включая оборудование для вторичного дробления, измельчения и разделения воздуха), соединенных последовательно.
Пиролизное устройство включает в себя пиролизную печь, устройство регулирования объема воздуха с переменной частотой, устройство предварительной обработки продукции, интеграцию с сухой вращающейся печью и устройство последующей обработки, все из которых соединены последовательно.
Выпускное отверстие сухой вращающейся печи трехмерно соединено с выпускным отверстием устройства измельчения предварительной обработки и устройством защиты окружающей среды производства. Выход отработанного газа крекинга пиролизной печи соединен с устройством защиты окружающей среды. Для решения проблемы высокого энергопотребления при сухой переработке отработанных литиевых батарей в комплект оборудования также входит внешний теплообменник, установленный снаружи пиролизной печи.
Вход воздуха внешнего теплообменника соединен с выходом высокотемпературных дымовых газов устройства защиты окружающей среды. Соединительная труба между выходом отходящих газов пиролизной печи и вращающейся печью сухого способа снабжена изоляционным рукавом; один из патрубков соединен с входом воздуха внешнего теплообменника, а на выходе высокотемпературных дымовых газов установлено устройство регулирования расхода.
Отходящий газ, образующийся во вращающейся печи сухого способа, поступает во внешний теплообменник пиролизного устройства через высокотемпературное выпускное отверстие дымовых газов устройства защиты окружающей среды, служа источником тепла для пиролизной печи.
Назначение устройства регулирования расхода:
Устройство потока в отверстии для высокотемпературного дымового газа контролирует объем высокотемпературного дымового газа, поступающего в патрубок. Это устройство регулирует объем воздуха. Оно поддерживает температуру дымового газа, поступающего во внешний теплообменник, от 400°C до 1000°C. В идеале она должна быть от 500°C до 650°C. Это создает зону вакуума. Это обеспечивает работу измельчителя и пиролизной печи без кислорода. Это предотвращает пожары и взрывы при переработке литиевых батарей.
После измельчения отработанные литиевые батареи поступают в пиролизную печь. Там органические материалы в батареях подвергаются пиролизу. Тепло разрушает связующее вещество ПВДФ, гексафторфосфат лития и органические растворители в отработанных литиевых батареях. Это приводит к образованию отработанного газа крекинга. Сжигание этого отработанного газа крекинга приводит к образованию углекислого газа, воды, HF и других газов.
Устройство очистки отработанных газов имеет наноразмерный оксид кальция. Он очень активен при рабочих температурах. Он быстро реагирует с HF, образуя фторид кальция. Это предотвращает попадание HF в атмосферу. Аналогично, любые оставшиеся газы галогеноводорода соединяются с кальцием, образуя галогенид кальция. Устройство контроля загрязнения цементного завода обрабатывает CO2 и вода. Это делается для того, чтобы соответствовать стандартам выбросов.
Переработка и утилизация отработанных литиевых батарей — важный шаг в управлении воздействием на окружающую среду при утилизации батарей и восстановлении ценных материалов. С ростом спроса на литий-ионные батареи переработка становится жизненно важной. Они используются в электромобилях и портативной электронике. Мы должны перерабатывать их, чтобы избежать опасных отходов и истощения ресурсов. Процесс переработки включает три этапа. Сначала соберите отработанные батареи. Затем безопасно разберите их. Наконец, извлеките такие компоненты, как литий, кобальт и никель. Их можно повторно использовать в новых батареях. Технология переработки совершенствуется. Она становится более эффективной и дешевой. Поэтому теперь стало проще восстанавливать материалы. Улучшение переработки способствует устойчивости и круговой экономике. Она повторно использует ресурсы и сокращает потребность в сырье.