Liitiumpatarei ringlussevõtu pöördahi mustmasspürolüüsiks ja kaltsineerimiseks

Tõhus termilise töötlemise lahendus liitiumioonakude ringlussevõtuks

Hywelli liitiumpatareide ringlussevõtu pöördahi on pidev termiline töötlemissüsteem, mis on spetsiaalselt loodud kasutatud liitiumioonakude, akude tootmisjääkide, musta massi ja katoodmaterjalide ringlussevõtuks. Süsteem kasutab kontrollitud kuumutamist ja atmosfääri juhtimist, et eemaldada orgaanilised sideained, elektrolüüdid, plastid ja süsinikujäägid, säilitades samal ajal väärtuslikke metalle, nagu liitium, nikkel, koobalt, mangaan, vask ja grafiit.

Kuna ülemaailmne nõudlus liitiumakude ringlussevõtu järele kasvab, on pöördahjud muutunud üheks kõige usaldusväärsemaks tehnoloogiaks musta massi pürolüüsi, akumaterjalide kaltsineerimise ja katoodmaterjali regenereerimise jaoks. Võrreldes perioodiliste ahjudega pakuvad pöördahjud pidevat tööd, suuremat läbilaskevõimet, paremat soojusülekande efektiivsust ja ühtlasemat tootekvaliteeti.

Olenemata sellest, kas töödeldakse NMC, LFP, NCA või akutootmise jääke, pakub Hywelli pöördahi energiatõhusat ja kõrgelt automatiseeritud lahendust kaasaegsetele akude ringlussevõtu tehastele.

Kuidas akude ringlussevõtu pöördahi töötab

1. Suletud söötmissüsteem

Must mass, akujäägid või katoodmaterjalid juhitakse pöördahju läbi suletud toitesüsteemi. See disain minimeerib tolmuheitmeid ja säilitab protsessikeskkonna terviklikkuse.

2. Eelsoojendustsoon

Materjal siseneb esialgsesse kuumutussektsiooni, kus niiskus ja lenduvad ühendid hakkavad aurustuma.

3. Pürolüüsi tsoon

Pürolüüsi sektsioonis lagunevad orgaanilised ühendid kontrollitud temperatuuridel. Elektrolüüdid, sideained, plastid ja orgaanilised saasteained eemaldatakse termiliselt.

Tüüpilised pürolüüsi temperatuurid on vahemikus 400 °C kuni 700 °C, olenevalt materjali- ja protsessinõuetest.

4. Kaltsinatsioonitsoon

Kaltsineerimistsoon töötleb materjali edasi kõrgendatud temperatuuridel, et parandada materjali puhtust ja aktiveerida väärtuslikke metalliühendeid.

Tüüpilised kaltsineerimistemperatuurid on vahemikus 600 °C kuni 1100 °C.

5. Jahutamine ja tühjendamine

Töödeldud materjal jahutatakse enne tühjendamist, et tagada ohutu käsitsemine ja edasine töötlemine.

Akude ringlussevõtu pöördahju tööprotsess

Aku ringlussevõtu pöördahju täielik süsteem koosneb etteandeseadmest, ahju korpusest, tühjendusseadmest, kütteseadmest, juhtseadmest jne. Kütteseade soojendab ahjus olevate materjalide ümbritsevat keskkonda, et temperatuuri järk-järgult tõsta. Kui termopaari mõõdetud temperatuur saavutab nõutud väärtuse, ei tõuse temperatuur edasi ja materjali saab tühjendada pärast seda, kui reaktsiooniaeg on saavutanud määratud väärtuse. Kogu protsess on ohutu ja tõhus.

1. Söötmissüsteem on tavaliselt varustatud kruvisööturiga või vaakumtoitja kvantitatiivseks transportimiseks.

2. Kütteahi sisaldab üldjuhul eelkuumutustsooni ja kõrgkuumutustsooni. Eelsoojendustsoonis ja kõrgtemperatuurilises küttetsoonis on mitu temperatuuritsooni, kus saab iga temperatuuritsooni temperatuuri eraldi seadistada ja seadme iga tsooni temperatuuri

 protsess nõuab.

3. Vastavalt erinevatele materjaliomadustele kavandavad Hywelli masinate insenerid, kas pöördahju korpus vajab materjali omadustele vastavat nurka. Sest meie firma pöördahjul on horisontaalne ahju korpus ja kald ahju korpus.

4. Aku materjalide pöördahju kütteviisil on elektriküte või gaasi/õli küttekeha. Kui masinasoojendi paigaldab elektrisoojendi, on takistustraat ahju korpuse põhjas paigutatud materjali kaudseks soojendamiseks.

5. Jahuti on tavaliselt trummeljahuti; materjal läbib silindri sisemuse ja väljastpoolt pihustatakse vett, et materjal kaudselt jahutada, et see vastaks tühjendustemperatuuri nõuetele.

Mis on liitiumpatareide ringlussevõtu pöördahi?

Liitiumaku ringlussevõtu pöördahi on aeglaselt pöörlev silindriline ahi, mida kasutatakse akujäätmete ja musta massi materjalide termiliseks töötlemiseks. Töötamise ajal liigub materjal pidevalt läbi erinevate temperatuuritsoonide ahju sees, kuumutades samal ajal kontrollitud atmosfääritingimustes.

Pöördahi võib aku ringlussevõtu protsessis täita mitmeid kriitilisi funktsioone:

• Musta massi pürolüüs

• Sideaine eemaldamine

• Elektrolüütide lagunemine

• Orgaaniliste saasteainete eemaldamine

• Katoodmaterjali kaltsineerimine

• Süsiniku vähendamine

• Materjali aktiveerimine

• Katoodmaterjali regenereerimine

Eemaldades lisandid ja valmistades ette materjali järgnevaks töötlemiseks, parandab pöördahi oluliselt metallide taaskasutamise efektiivsust hüdrometallurgilistes ja metallurgilistes taaskasutussüsteemides.

pöörleva kaltsineri ringlussevõtt Liitiumpatareide

Aku taaskasutusahju termolüüsi video

Miks on termotöötlus akude ringlussevõtul oluline?

Liitiumioonakud sisaldavad väärtuslikke metalle, kuid sisaldavad ka orgaanilisi materjale, mis võivad metalli taaskasutusprotsesse negatiivselt mõjutada.

Need soovimatud materjalid hõlmavad järgmist:

• PVDF sideaine

• Elektrolüütide jäägid

• Orgaanilised lahustid

• Plastid

• Eraldusmaterjalid

• Süsiniku jääkühendid

Ilma korraliku termilise töötlemiseta võivad need lisandid vähendada leostumise efektiivsust, saastada protsessilahendusi ja suurendada tegevuskulusid.

Pöördahi eemaldab need komponendid kontrollitud pürolüüsi ja kaltsineerimise teel, luues puhtama ja väärtuslikuma musta massitoote.

Hüvede hulka kuuluvad:

• Parem liitiumi taastumine

• Suurenenud nikli taastumine

• Suurenenud koobalti taastumine

• Kõrgem leostumise efektiivsus

• Vähendatud reaktiivi tarbimine

• Parem toote puhtus

• Väiksem keskkonnamõju

Musta massi pürolüüsi protsess

Mis on must missa?

Must mass on väärtuslik pulber, mis saadakse pärast liitiumioonakude mehaanilist purustamist ja eraldamist. See sisaldab katood- ja anoodimaterjalide segu koos jääksaasteainetega.

Tüüpiline musta massi koostis sisaldab:

• Liitiumi ühendid

• Nikli ühendid

• Koobaltiühendid

• Mangaani ühendid

• Grafiit

• Vase osakesed

• Alumiiniumi osakesed

• Sideaine jäägid

Kuna must mass sisaldab märkimisväärses koguses väärtuslikke metalle, on sellest saanud tänapäevaste patareide ringlussevõtu põhitooraine.

Miks must mass nõuab pürolüüsi

Värskelt toodetud must mass sisaldab sageli:

• PVDF sideaine

• Orgaanilised lahustid

• Elektrolüütide jäägid

• Süsiniku saasteained

Need lisandid segavad allavoolu metalli ekstraheerimist.

Aku ringlussevõtu pöördahi eemaldab need saasteained ja toodab puhtama materjali, mis sobib hüdrometallurgiliseks töötlemiseks.

Musta massi pürolüüsi eelised

• Vähendatud orgaaniline sisaldus

• Parem metalli taaskasutamise efektiivsus

• Parem leostusvõime

• Madalam lisandite tase

• Kõrgem lõpptoote väärtus

• Parem protsessi stabiilsus

Akude ringlussevõtu pöördahju rakendused

NMC akude ringlussevõtt

Pöördahju kasutatakse laialdaselt NMC katoodmaterjalide ringlussevõtuks, sealhulgas:

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

Termotöötlus parandab metalli taastumist ja eemaldab jääk-orgaanika.

LFP akude ringlussevõtt

Liitiumraudfosfaat (LFP) akusid kasutatakse üha enam elektrisõidukites ja energiasalvestussüsteemides.

Pöördahi eemaldab tõhusalt sideained ja orgaanilised saasteained, säilitades samal ajal väärtuslikud liitiumi sisaldavad ühendid.

NCA akude ringlussevõtt

Nikkelkoobalt-alumiinium (NCA) aku materjalid vajavad kontrollitud termilist töötlemist, et maksimeerida taaskasutamise efektiivsust ja säilitada materjali kvaliteeti.

EV akude taaskasutus

Elektrisõidukite akud sisaldavad suures koguses väärtuslikke metalle. Pöördahju tehnoloogia pakub tõhusa lahenduse elektrisõidukite akujääkide töötlemiseks tööstuslikus mastaabis.

Akutootmise jääkide ringlussevõtt

Süsteem suudab töödelda:

• Elektroodijäägid

• Kattejäätmed

• Katoodi tootmise jäätmed

• Anoodi tootmisjäätmed

• Defektsed akuelemendid

Katoodmaterjali regenereerimine

Pöördahju saab kasutada ka katoodmaterjalide regenereerimise protsessides, aidates tootjatel väärtuslikke aktiivmaterjale taaskasutada ja taaskasutada.

eelised Akude ringlussevõtu pöördahju

Võrreldes gaasi- ja õliküttega pöördahjuga on elektrilistes pöördahjudes kasutatav elektrienergia puhtaim energiaallikas. Elektrienergiat saab hõlpsasti tehasega ühendada ja elektrikütte pöördahju koos toiteliiniga varustada.

Elektrilise pöördahju tootmisprotsessi eelised on samuti ilmsed.

• Kõrge soojustõhusus, ei suitsu, tuhka ja räbu, mis eemaldavad ilmse kuumuse.

• Tingimusi on lihtne automaatselt juhtida, ahju temperatuuri reguleerimise täpsus on kõrge ja see sobib kitsa eelpõletustemperatuuri protsessi jaoks.

• Lisaks ei pea elektripöördpõletusahju ehitama kütuse hoiu- ja transpordijaama, mis lihtsustab kütuse hankimise, transpordi ja ohutusjuhtimise tööd. Tootmisprotsessi käigus on võimalik vältida ahju korpuse korrosiooni SO2 gaasist ja keskkonnasaaste probleemidest. Seetõttu on elektrikütte pöördahi ökonoomsem kui gaasikütuse pöördahi ja õlikütuse pöördahi.

Peamised tehnilised parameetrid

Üksus	Spetsifikatsioon
Töötlemisvõimsus	100–5000 kg/h
Töötemperatuur	300-1200°C
Küttemeetod	Gaas, elekter, kütteõli
Atmosfääri valikud	Õhk, lämmastik, inertgaas
Eluaeg	20–240 minutit
Ahju läbimõõt	Kohandatud
Ahju pikkus	Kohandatud
Pöörlemiskiirus	Muutuva sageduse juhtimine
Kaldenurk	1–5%
Juhtimissüsteem	PLC + puuteekraan
Ehitusmaterjal	Süsinikteras / roostevaba teras / erisulam
Märk: tehnilisi spetsifikatsioone saab kohandada vastavalt protsessi nõuetele.

Aku ringlussevõtu pöörleva kaltsineerimisseadme parameeter

Mudel	Töötemperatuur (C)	Ahju toru läbimõõt (mm)	Pöörlemiskiirus (RPM)	Ahju toru pikkus (m)	Küttemeetod	Mootori võimsus (kw)
HZG-50	400-1100	500	3-6	5-20	Elekter / Gaas / Õli	2.2
HZG-80	400-1100	800	3-6	5-20		3
HZG-100	400-1100	1000	3-5	5-20		5.5
HZG-120	400-1100	1200	3-5	5-20		5.5
HZG-150	400-1100	1500	3-5	8-20		7.5
HZG-180	400-1100	1800	2-3	8-20		11
HZG-200	400-1100	2000	2-3	8-20		22

Keskkonnakaitse ja ohutus

Akude ringlussevõtu protsessid nõuavad ranget keskkonnakontrolli.

Hywelli pöördahjusüsteemid võivad olla varustatud:

• Tolmu kogumise süsteemid

• Termilised oksüdeerijad

• Järelpõletajad

• Happegaasi pesurid

• VOC puhastussüsteemid

• Jääksoojuse taaskasutussüsteemid

Need lahendused aitavad klientidel järgida keskkonnaeeskirju, parandades samal ajal tehase üldist tõhusust.

Miks valida akude ringlussevõtu seadmete jaoks Hywell?

Hywell Machineryl on laialdased kogemused tööstuslike kuivatus-, kaltsineerimis-, granuleerimis- ja termilise töötlemise seadmete projekteerimisel ja valmistamisel.

Meie eelised

• Rohkem kui 20 aastat tootmiskogemust

• Eritellimusel valmistatud akude ringlussevõtu lahendused

• CE nõuetele vastav varustus

• Täiustatud automatiseerimissüsteemid

• Ülemaailmne paigaldustugi

• Võtmed kätte projekti võimalus

• Professionaalne müügijärgne teenindus

• Abi protsesside optimeerimisel

Meie insenerimeeskond teeb tihedat koostööd klientidega, et töötada välja tõhusad ja usaldusväärsed aku taaskasutussüsteemid, mis on kohandatud konkreetsetele materjalidele ja tootmisnõuetele.

Korduma kippuvad küsimused

Millist temperatuuri on vaja musta massi pürolüüsi jaoks?

Tüüpilised musta massi pürolüüsi temperatuurid on vahemikus 400 °C kuni 700 °C, olenevalt aku keemiast ja soovitud töötlemistasemest.

Mis vahe on pürolüüsil ja kaltsineerimisel?

Pürolüüs eemaldab peamiselt orgaanilised materjalid, samas kui kaltsineerimine muudab anorgaaniliste materjalide füüsikalisi ja keemilisi omadusi kõrgtemperatuurse töötlemise kaudu.

Kas pöördahi võib töötada lämmastiku atmosfääris?

Jah. Tavaliselt kasutatakse oksüdatsiooni vältimiseks ja protsessi juhtimise parandamiseks lämmastikuatmosfääri tööd.

Milliseid akumaterjale saab töödelda?

Süsteem suudab töödelda NMC-d, LFP-d, NCA-d, akutootmise jääke, musta massi, katoodmaterjale ja anoodimaterjale.

Millised võimsusvahemikud on saadaval?

Hywelli pöördahjud on saadaval labori- ja pilootmastaabis seadmetest kuni tööstussüsteemideni, mille võimsus ületab 5000 kg/h.

Kas ahi saab eemaldada PVDF-i sideainet?

Jah. Akude ringlussevõtu pöördahjude üks peamisi rakendusi on PVDF-i sideaine ja muude orgaaniliste saasteainete termiline eemaldamine.

Kas pidev töö on võimalik?

Jah. Rotatsioonahjud on spetsiaalselt ette nähtud pidevaks tööstuslikuks tootmiseks.

Kas süsteemi saab kohandada?

Absoluutselt. Ahju mõõtmeid, küttemeetodeid, atmosfääri juhtimissüsteeme ja automatiseerimistasemeid saab kohandada vastavalt projekti nõuetele.

Millistes tööstusharudes kasutatakse akude ringlussevõtu pöörlevaid ahjusid?

Tööstusharude hulka kuuluvad akude ringlussevõtu tehased, katoodmaterjalide tootjad, akude tootmisrajatised, metallide taaskasutamise ettevõtted ja täiustatud materjalide tootjad.

Kuidas valida õige pöördahju suurus?

Ahju suurus sõltub materjali omadustest, nõutavast läbilaskevõimest, viibimisajast, töötemperatuurist ja protsessi eesmärkidest. Hywelli insenerid võivad pakkuda kohandatud suuruse ja protsessi soovitusi.

Akude ringlussevõtu pöördahi väärismetallide ringlussevõtuks

600-kraadine ringlussevõtu pöördahju kõrgtemperatuuriline pürolüüsi liitiumaku väärismetallide ringlussevõtuks. Liitiumpatareide pürolüüsi taaskasutamise tehnoloogia eesmärk on peamiselt väärismetallide eraldamine kasutuselt kõrvaldatud liitiumpatareidest ringlussevõtuks ning Hywell Machinery pakub peamiselt pürolüüsi pöördahju põhiprotsessi ja tehnoloogiat.

Jäätmed liitiumaku sisenevad ahju. Pärast 600-kraadist kõrget temperatuuri lõhutakse liitiumaku kergesti purunevad komponendid lahti ja ülejäänud väärismetallid suunatakse taaskasutamiseks ümber.

On arusaadav, et Hiina liitiumpatareide aastane dekomisjoneerimine võib ulatuda umbes 500 000 tonnini. Hywell Machinery pöördahi suudab töödelda 1-2 tonni tunnis ja aastane maksimaalne töötlemisvõimsus on umbes 15 000 tonni. 500 000 tonni vana liitiumaku töötlemiseks on vaja kümneid selliseid tootmisliine. Turu ulatust ei tohiks alahinnata. Viimastel aastatel on mitmed riiklikud ministeeriumid ja komisjonid järk-järgult standardiseerinud ja parandanud liitiumakujäätmete ringlussevõtu turgu madalamast sügavamale, poliitika tasandil nõrgalt tugevani. Seda ärivõimalust nähes on Hywelli masinad liitiumakudega seotud tööstusharusid viljelenud alates 2014. aastast ja avanud põhimõtteliselt kõik tehnilised lingid liitiumakude tootmisest ringlussevõtuni.

See pöördahi suudab saavutada 'atmosfääri kaltsineerimise', see tähendab, et see suudab kontrollida ahju hapnikusisaldust. 'Kõrgtemperatuurse pürolüüsi järgsed gaasid on valdavalt tule- ja plahvatusohtlikud gaasid, millel on plahvatusoht.' saame kontrollida ahju hapnikusisaldust, et hoida seda madala hapnikusisaldusega keskkonnas ja tagada ohutu tootmine. Toimivus on oluliselt paranenud.' Sellel tehnoloogial on selles valdkonnas väga hea rakendusvõimalus.

Taaskasutuslahus pöördahju termolüüsiga

Rotary Calciners on väga tõhus ja kulutõhus vahend erinevate graanulite ja pulbrite töötlemiseks kõrgel temperatuuril. Seade on spetsiaalselt loodud tagama kontrollitud ja ühtsed protsessitingimused.

Materjal juhitakse pöörlevasse silindrisse, mida väliselt kuumutatakse vastavalt protsessiga seotud aja ja temperatuuri kriteeriumidele. Kui silinder pöörleb, liigub materjal õrnalt, kui see voolab silindri toiteotsast väljalaskeotsa. Tegevus soodustab toote ühtlast kokkupuudet määratletud keskkonnaga. Erinevates protsessides kasutatakse reaktsioonigaase, mis on otseses kontaktis tootega, et levitada antud reaktsiooni või katta gaase toote kaitsmiseks.

Kaltsineerimissilindri materjali õige valik on kriitiline ja selle määravad protsessi temperatuur, protsessi ühilduvus ja füüsikalised suurused.

Hywell Machinery pöörlevad kaltsineerimisseadmed on varustatud automaatsete temperatuuri, rõhu ja elektriliste juhtseadistega, millel on mitu gaasi-, õli- või kahe kütusega põletit või tsoonidesse paigutatud elektrilisi kütteelemente. Saadaval suurustes 50-3000 mm läbimõõduga ja pikkusega 5 kuni üle 20 m.