在新能源领域,废旧锂电池的回收处理备受关注,而其中有价组分的回收利用途径主要分为湿法冶金和火法冶金两大类。在火法回收废旧锂电池黑粉的过程中,通常要先将电池包拆解为模组,然后进行一到三次破碎分选,选出泛亚电竞文化与电竞精神大块隔膜、塑料等,再通过真空炉对锂电池中的粘接剂 PVDF、塑料等有机物质进行热解,之后打散热解产物,经筛分分离出铜铝箔极片上附着的黑粉。
一种创新的废旧锂电池分离黑粉的回收系统及其回收方法应运而生,它采用带电破碎和热解技术,能够从废旧电池中高收率地回收黑粉。
该锂电池回收处理设备热解系统先将泛亚电竞文化与电竞精神废旧锂电池进行带电破碎,破碎时采用惰性气体保护。破碎后的原料被送入热解反应器内,热解反应器通过烟气加热设备以烟气间接加热的方式进行热解反应,生成热解气及热解固体。热解反应温度控制在 400 - 500℃,原料在热解反应器中的停留时间为 30 - 40min。
在理想的热解条件下,热解反应器对废旧锂电池进行热解时,所得热解固体经过磨选后,黑粉收率极高,高于 98%,甚至高于 99%、99.5%。惰性气体通常选用氮气,废旧锂电池破碎后的尺寸在 1 - 3cm 之间。烟气加热设备中,烟气流量可控制在 3000 - 5000Nm³/h 范围内。
然而,热解反应器内壁可能会出现附着物,如热解反应产生的结焦物或未及时搅动堆积的废旧锂电池,这些附着物会影响热交换效率,导致热解不均匀、不充分、不稳定等问题。为此,通过在烟气出口布置温度传感器监控温度波动情况,来判断附着物的堆积情况。若温度波动小(50℃以内)或无波动,说明内壁基本无附着物堆积;若温度波动大(高于 50℃),则表明内壁有附着物堆积,需清理后再启动系统。
此外,回收系统还包括筛分系统,由磨粉装置和筛孔为 100 - 150 目的筛分装置组成。热解系统运行时,烟气出口处的温度波动能控制在 50℃以内,甚至 25℃、20℃以内。热解系统可连续运行 5 天以上,甚至 10 天、28 天以上而基本无附着物堆积。
该热解系统处理废旧锂电池时,处理量可达 1000 - 1500kg / 小时,旋转轴转速为 1 - 5r/min,物料体积填充度为 20% - 60%,且内壁基本无附着物。烟气流量优选控制在 3000 - 4000Nm³/h,甚至 3500Nm³/h,烟气温度控制在 600 - 700℃,所得热解固体经磨选后黑粉收率高于 97%。热解过程中,隔膜和电解液能充分热解挥发,热解固体产物经简单磨选即可分离出高纯度产品,例如经 10 - 15min 磨粉和 100 目筛分。热解反应器的内壁为圆筒型,内径尺寸在 1.2 - 1.5m 之间,整个热解系统是连续运转的,热解效率可达 800kg/h 以上,甚至 1000kg/h、1500kg/h。