項目介紹
廢舊鋰電池破碎分選設(shè)備系統(tǒng)采用單體帶電破碎 + 高溫熱解 + 多組分篩分分選 + 干式剝離 + 銅鋁分選工藝,實現(xiàn)電池單體有價金屬的高效回收。此流程能夠分別處理廢舊磷酸鐵鋰、三元動力鋰電池,通過物理分選方法,獲取廢舊鋰電池中的樁頭、磁性外殼、非磁性外殼、銅箔、鋁箔、極粉等產(chǎn)品,實現(xiàn)鋰電池有價金屬的高效回收。
該系統(tǒng)整體工藝由六大系統(tǒng)構(gòu)成,包括上料破碎系統(tǒng)、高溫熱解系統(tǒng)、多組分篩分系統(tǒng)、剝離分選系統(tǒng)、環(huán)保處理系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng),各系統(tǒng)相互協(xié)作,共同完成對廢舊鋰離子電池中有價組分的回收。
在上料環(huán)節(jié),通過給料裝置、排序輸送裝置、電池上料裝置等設(shè)備,實現(xiàn)單體鋰離子電池(包括方形、圓柱、軟包電池)的自動化上料。上料與破碎連鎖控制,根據(jù)不同物料選擇合適的給料速度,確保電池單體充分破碎解離。
破碎工藝采用帶電破碎,拆解得到的單體電池通過上料系統(tǒng)送至破碎機進行帶電破碎(也可破碎經(jīng)放電處理的電池單體,鹽水放電單體需提前濾干后進入破碎系統(tǒng))。此破碎機能夠在帶電單體破碎過程中防控燃爆、大量發(fā)熱等風險,使破碎后物料充分解離分散,無包裹現(xiàn)象。破碎過程中揮發(fā)的電解液通過引風機抽至煙氣處理系統(tǒng),經(jīng)二燃 + 急冷 + 除塵 + 水洗 + 堿洗處理后達標排放。預(yù)破碎電池單體或預(yù)破碎極片通過上料皮帶機輸送至破碎機進料裝置,電池單體按定量連續(xù)進入破碎倉,破碎機刀頭瞬間剪切物料,實現(xiàn)鋰電池隔膜、正負極片、接線樁頭、外殼的單體分離,破碎產(chǎn)品粒度≤40mm(18650 小型圓柱電池破碎產(chǎn)品粒度≤15mm),破碎產(chǎn)品溫度≤55℃。
高溫熱解環(huán)節(jié)中,破碎后的物料所含的電解液、隔膜、塑料以及極粉涂敷材料 PVDF 等有機物通過熱解技術(shù)進行無害化處理。有機物在絕氧環(huán)境下高溫熱解,產(chǎn)生短碳鏈烷烴、碳酸酯類等可燃氣體,少量被碳化固定在熱解產(chǎn)物中。熱解尾氣經(jīng)過高溫燃燒 + 急冷 + 除塵 + 水洗 + 堿洗處理后達標排放。該系統(tǒng)技術(shù)可規(guī)避電解液揮發(fā)產(chǎn)生的燃爆風險及電解液中 LiPF6 分解產(chǎn)生 HF 等有毒氣體中毒風險,同時將隔膜、塑料以及極粉涂敷材料 PVDF 等有機物熱解,提高后續(xù)濕法剝離的剝離效率以及極粉的回收率及品位。
多組分篩分旨在實現(xiàn)有價金屬的更大程度回收,提高環(huán)保和經(jīng)濟效益。高溫熱解后的物料先后通過篩分 + 風選 + 磁選設(shè)備,實現(xiàn)已剝離的極粉預(yù)先篩分及柱頭、鐵件與外殼、銅箔、鋁箔等重物料的分離,外殼中極粉含量均小于 1%,收集的正負極粉儲存至料倉。在剝離分選步驟,經(jīng)過高溫熱解后粘結(jié)劑已分解,但極粉與集流體之間仍有極小的分子粘附力,大量極粉尚未完全剝離的銅箔、鋁箔(產(chǎn)率 42% 左右)混合物料,通過氣動力剝離機將正負極粉進行脫粉,實現(xiàn)銅箔、鋁箔極粉高效剝離脫落(剝離率為 97% - 99%),剝離得到的極粉純度達 96% 以上。