項目介紹
廢舊鋰電池破碎分選設備系統(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),經二燃 + 急冷 + 除塵 + 水洗 + 堿洗處理后達標排放。預破碎電池單體或預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,破碎產品粒度≤40mm(18650 小型圓柱電池破碎產品粒度≤15mm),破碎產品溫度≤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進行無害化處理。有機物在絕氧環(huán)境下高溫熱解,產生短碳鏈烷烴、碳酸酯類等可燃氣體,少量被碳化固定在熱解產物中。熱解尾氣經過高溫燃燒 + 急冷 + 除塵 + 水洗 + 堿洗處理后達標排放。該系統(tǒng)技術可規(guī)避電解液揮發(fā)產生的燃爆風險及電解液中 LiPF6 分解產生 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)保和經濟效益。高溫熱解后的物料先后通過篩分 + 風選 + 磁選設備,實現(xiàn)已剝離的極粉預先篩分及柱頭、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,經過高溫熱解后粘結劑已分解,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。