一、技术适用范围
废旧电池回收领域,具体适用于方形电池、软包电池、圆柱电池、3C电池及极片等多源废旧电池综合回收利用。
二、技术原理及工艺
该技术装备涵盖“撕碎、干燥、热解、分选、焙烧、尾气处理”全流程工艺。废旧电池通过输送机输送至撕碎系统,破碎至3~4cm尺寸大小,输送至干燥设备中去除电解液,再落入热解设备中去除PVDF等有机物。此时,极片发生断层,从而削弱电极材料与集流体之间的结合力,通过分选工序即可获得较高纯度的黑粉、铜和铝,实现电池材料的相互解离。若原料为废旧三元锂电池,则收集的黑粉再由输送系统送至焙烧系统中,添加适量反应物(氢气、活性炭、天然气、硫酸等),使黑粉中镍钴锰锂发生反应,在层状镍钴锰酸锂结构中的锂迁移至表面,便于后续湿法冶金分离。产生的废气经尾气处理系统后达标排放,确保回收过程的清洁环保。
三、技术指标
单台处理量2t/h;反应区间氧气含量≤0.1%;有机物去除率≥99%;黑粉回收率≥98%;铜、铝回收率≥98%;黑粉中铜铝等杂质含量≤2%;铜、铝中杂质含量≤2%;炉内截面温度均匀性≤±5℃;表面温升≤30℃,废气达标排放。
四、技术特点及先进性
(一)可根据不同分离需求,自由组合工艺与设备模块,解决废旧电池多组分有效分离与高比例回收难题;
(二)可有效保证干燥、热解与焙烧过程中温度与气氛环境,大幅提升安全性;
(三)全流程智能化控制,每班所需人员3人,可实现连续无间断作业,降低人工强度,提升处理效率,满足废旧电池回收利用大规模产业化作业需求;
(四)可实现全流程污染物的协同控制与深度清除,确保回收利用的环保清洁。
五、应用案例
某项目年产黑粉1350吨,同时实现铜、铝的综合回收。项目总投资13671万元,其中环保投资1550万元,项目占地18155㎡。本技术装备满足废旧磷酸铁锂、三元锂电池预处理要求,解决多金属组分高比例回收难题,实现高价值金属的高效分离,装备性能稳定,满足项目大规模产业化生产需求。稳定生产后,装备投资回收期0.5年左右,助力应用单位成功获批第五批白名单企业。
六、推广前景
2023年底我国新能源汽车保有量已达1821万辆,2025年我国废旧电池将累计预计高达125GWh,产业规模将会扩大到850亿元左右,2030年,随着新能源汽车的加速普及,电池回收产业规模将达1200亿元,随之而来的回收再利用问题越来越突出,动力电池回收已成为新的风口。本技术设备作为废旧动力电池回收产业链中不可或缺的一环,初步估计,未来3年,总需求量在200台套以上,总投入预计达到40亿元,减少CO2排放总量达到1亿吨,产生经济效益107.21亿元,新增就业人员50000人以上。
所属行业:工业
所属领域:节能环保
技术来源:国家绿色技术交易中心