廢舊磷酸鐵鋰電池回收處理設備破碎分(fèn)選工藝是實現其資源化回收的核心環節,通過物理與化學方(fāng)法(fǎ)相結合,高效分離電池中的有價金屬和材料。以下是該工藝的詳細步驟及技(jì)術要點:
廢舊磷酸鐵鋰電池回(huí)收處理設備破碎分選工藝流(liú)程:
1. 氮氣封閉破碎(安全預處理)
- 目的:在惰性氣體(氮氣)環境下破碎電池,防止電(diàn)解液揮發(fā)、短路起火或爆炸。
- 技術:采用(yòng)雙(shuāng)軸撕碎機(jī)或剪切式破碎機,將電池破碎至30-40mm顆粒,充入氮氣隔絕氧氣(氧含量控製在2%以下),確保安全。
- 效果:初步解體(tǐ)電池(chí)結構,分離外殼、電極(jí)片及隔膜,為後續分選(xuǎn)提供基礎物料。
2. 幹燥處理(去除電解液與水分)
- 目的:去除(chú)破碎後物料中的殘(cán)留電解液和水分,防止後續處理中化學反應或團聚。
- 技術:采用高溫氮氣保護氣流(liú)烘幹係統(如(rú)熱風對流幹燥,溫度105-110℃)或真空幹燥(zào)技術,快速蒸發水分。
- 效果:物料鬆散,提升分選效率,避免熱解(jiě)過(guò)程中因水分導致的二次汙染(rǎn)。
3. 多級分選(xuǎn)(物理分離(lí)核心環節)
- 磁選分離:通過強磁選機分離鐵磁性物質(如鋼殼碎片),弱磁選機回收含鐵(tiě)成分的正極材料。
- 風選/氣流分選:利用密度差異分(fèn)離輕組分(隔(gé)膜、塑料)與重組分(銅箔、鋁箔、正(zhèng)極粉),離心氣流篩分技(jì)術防堵防團聚,效率達98%。
- 精準分離銅(tóng)鋁箔等金屬,分選精度可達99%。
4. 分解剝離(極粉與(yǔ)集流體分離)
- 熱解剝離(lí):在500-600℃惰性氣氛下熱解電(diàn)極片,使PVDF等有機粘結劑分解為CO₂、H₂O,極粉自(zì)然脫落。
- 機(jī)械剝離(lí):采用摩擦剝離(lí)機或幹法剝離技(jì)術,通過振動與摩擦在不破壞銅鋁箔的前提下分離極粉,剝離率≥98%。
- 效果:實現銅鋁箔與磷酸鐵鋰粉末的高效分離,減少(shǎo)金屬雜質殘留。
5. 篩分分級(優(yōu)化純度)
- 振動篩分:按粒徑(如20目、40目)分離不同尺寸的(de)極(jí)粉、金屬顆粒與雜質。
- 目(mù)的:粗粉進一步處(chù)理,細粉直接(jiē)用於再生(shēng)材料,確保後續回收純度。
6. 熱解處理(lǐ)(深(shēn)度資源轉化)
- 工藝參數:溫度400-600℃,時間1-2小時,氮氣保護,設備為旋(xuán)轉(zhuǎn)式熱解爐。
- 作用:
- 徹底分解殘(cán)留電解液、粘結劑及(jí)隔膜,轉化為無害氣(qì)體(經尾氣處理)。
- 促(cù)進極粉(fěn)與集流體(tǐ)完全分離,提升回(huí)收率。
- 尾氣處理:熱解廢氣經(jīng)“二次燃燒(shāo)+急冷+水洗+堿洗”工藝,有機廢氣氧化率達99%,HF等酸性氣(qì)體脫除(chú)率≥85%,實現達標(biāo)排放。
工藝(yì)優勢與資源再生成果(guǒ):
1. 資源(yuán)回收率:
- 極粉回收率達98%(磷酸鐵鋰純度≥98%)。
- 銅箔、鋁箔回收率≥98%,純度99%。
- 外殼及樁頭(tóu)回收率98%。
2. 環保效益:
- 全流程負(fù)壓密封,粉塵逸散率<0.1%。
- 廢氣近零汙染排放,符合歐盟排放標準。
3. 經濟(jì)性:降低對原生(shēng)鋰、鐵資源的(de)依賴,再生材料可直(zhí)接用(yòng)於新電池生(shēng)產,降低產業(yè)鏈成(chéng)本。
技術迭代方向:
- 智能化升級:引入(rù)AI分選精度提升至99.5%以上。
- 閉環回收:開發(fā)固態電池回收技術,適配未來電池迭代需求。
- 能源回收:熱解(jiě)過程產生的熱能用於係(xì)統自供,降低能耗。
通過該工藝,廢舊磷酸鐵鋰電池實現(xiàn)了從“廢棄物”到(dào)“資源寶藏”的轉化,既解決了環境汙染風險,又構建了新(xīn)能源產業的循環經濟體係,支撐(chēng)綠(lǜ)色可持續發展(zhǎn)目標。