项目介绍
废旧锂电池破碎分选设备系统采用单体带电破碎 + 高温热解 + 多组分筛分分选 + 干式剥离 + 铜铝分选工艺,实现电池单体有价金属的高效回收。此流程能够分别处理废旧磷酸铁锂、三元动力锂电池,通过物理分选方法,获取废旧锂电池中的桩头、磁性外壳、非磁性外壳、铜箔、铝箔、极粉等产品,实现锂电池有价金属的高效回收。
该系统整体工艺由六大系统构成,包括上料破碎系统、高温热解系统、多组分筛分系统、剥离分选系统、环保处理系统和电气控制系统,各系统相互协作,共同完成对废旧锂离子电池中有价组分的回收。
在上料环节,通过给料装置、排序输送装置、电池上料装置等设备,实现单体锂离子电池(包括方形、圆柱、软包电池)的自动化上料。上料与破碎连锁控制,根据不同物料选择合适的给料速度,确保电池单体充分破碎解离。
破碎工艺采用带电破碎,拆解得到的单体电池通过上料系统送至破碎机进行带电破碎(也可破碎经放电处理的电池单体,盐水放电单体需提前滤干后进入破碎系统)。此破碎机能够在带电单体破碎过程中防控燃爆、大量发热等风险,使破碎后物料充分解离分散,无包裹现象。破碎过程中挥发的电解液通过引风机抽至烟气处理系统,经二燃 + 急冷 + 除尘 + 水洗 + 碱洗处理后达标排放。预破碎电池单体或预破碎极片通过上料皮带机输送至破碎机进料装置,电池单体按定量连续进入破碎仓,破碎机刀头瞬间剪切物料,实现锂电池隔膜、正负极片、接线桩头、外壳的单体分离,破碎产品粒度≤40mm(18650 小型圆柱电池破碎产品粒度≤15mm),破碎产品温度≤55℃。
高温热解环节中,破碎后的物料所含的电解液、隔膜、塑料以及极粉涂敷材料 PVDF 等有机物通过热解技术进行无害化处理。有机物在绝氧环境下高温热解,产生短碳链烷烃、碳酸酯类等可燃气体,少量被碳化固定在热解产物中。热解尾气经过高温燃烧 + 急冷 + 除尘 + 水洗 + 碱洗处理后达标排放。该系统技术可规避电解液挥发产生的燃爆风险及电解液中 LiPF6 分解产生 HF 等有毒气体中毒风险,同时将隔膜、塑料以及极粉涂敷材料 PVDF 等有机物热解,提高后续湿法剥离的剥离效率以及极粉的回收率及品位。
多组分筛分旨在实现有价金属的更大程度回收,提高环保和经济效益。高温热解后的物料先后通过筛分 + 风选 + 磁选设备,实现已剥离的极粉预先筛分及柱头、铁件与外壳、铜箔、铝箔等重物料的分离,外壳中极粉含量均小于 1%,收集的正负极粉储存至料仓。在剥离分选步骤,经过高温热解后粘结剂已分解,但极粉与集流体之间仍有极小的分子粘附力,大量极粉尚未完全剥离的铜箔、铝箔(产率 42% 左右)混合物料,通过气动力剥离机将正负极粉进行脱粉,实现铜箔、铝箔极粉高效剥离脱落(剥离率为 97% - 99%),剥离得到的极粉纯度达 96% 以上。