Litiumparistojen kierrätyskiertouuni mustamassapyrolyysiin ja kalsinointiin

Tehokas lämpökäsittelyratkaisu litiumioniakkujen kierrätykseen

Hywell Lithium Battery Recycling Rotary Kiln on jatkuva lämpökäsittelyjärjestelmä, joka on erityisesti suunniteltu käytettyjen litiumioniakkujen, akkujen valmistusromun, mustan massan ja katodimateriaalien kierrätykseen. Järjestelmä käyttää hallittua lämmitystä ja ilmakehän hallintaa poistaakseen orgaaniset sideaineet, elektrolyytit, muovit ja jäännöshiilen säilyttäen samalla arvokkaat metallit, kuten litium, nikkeli, koboltti, mangaani, kupari ja grafiitti.

Kun litiumakkujen kierrätyksen globaali kysyntä kasvaa edelleen, kiertouuneista on tullut yksi luotettavimmista teknologioista mustamassapyrolyysissä, akkumateriaalin kalsinoinnissa ja katodimateriaalien regeneroinnissa. Eräuuneihin verrattuna kiertouunit tarjoavat jatkuvan toiminnan, suuremman suorituskyvyn, paremman lämmönsiirtotehokkuuden ja tasaisemman tuotteen laadun.

Käsitteletpä sitten NMC-, LFP-, NCA- tai akkuromua, Hywellin pyörivä uuni tarjoaa energiatehokkaan ja erittäin automatisoidun ratkaisun nykyaikaisille akkujen kierrätyslaitoksille.

Kuinka akkujen kierrätyskiertouuni toimii

1. Suljettu syöttöjärjestelmä

Musta massa, paristoromu tai katodimateriaalit syötetään kiertouuniin suljetun syöttöjärjestelmän kautta. Tämä muotoilu minimoi pölypäästöt ja säilyttää prosessiilman eheyden.

2. Esilämmitysalue

Materiaali siirtyy alkulämmitysosaan, jossa kosteus ja haihtuvat yhdisteet alkavat haihtua.

3. Pyrolyysialue

Pyrolyysiosassa orgaaniset yhdisteet hajoavat kontrolloiduissa lämpötiloissa. Elektrolyytit, sideaineet, muovit ja orgaaniset epäpuhtaudet poistetaan termisesti.

Tyypilliset pyrolyysilämpötilat vaihtelevat välillä 400°C - 700°C materiaali- ja prosessivaatimuksista riippuen.

4. Kalsinointivyöhyke

Kalsinointivyöhyke käsittelee materiaalia edelleen korotetuissa lämpötiloissa materiaalin puhtauden parantamiseksi ja arvokkaiden metalliyhdisteiden aktivoimiseksi.

Tyypilliset kalsinointilämpötilat vaihtelevat välillä 600 °C - 1100 °C.

5. Jäähdytys ja tyhjennys

Käsitelty materiaali jäähdytetään ennen purkamista turvallisen käsittelyn ja jatkokäsittelyn varmistamiseksi.

Akkujen kierrätyksen pyörivän uunin työprosessi

Täydellinen akkukierrätyskiertouunin järjestelmä koostuu syöttölaitteesta, uunin rungosta, purkauslaitteesta, lämmityslaitteesta, ohjausyksiköstä jne. Lämmityslaite lämmittää uunissa olevien materiaalien ympäröivää ympäristöä nostaen asteittain lämpötilaa. Kun termoparin mittaama lämpötila saavuttaa vaatimuksen, lämpötila ei jatka nousua ja materiaali voidaan purkaa, kun reaktioaika saavuttaa määritellyn arvon. Koko prosessi on turvallinen ja tehokas.

1. Syöttöjärjestelmä on yleensä varustettu ruuvisyöttimellä tai tyhjiösyötin kvantitatiiviseen kuljetukseen.

2. Lämmitysuuni sisältää yleensä esikuumennusvyöhykkeen ja korkean lämpötilan lämmitysvyöhykkeen. Esilämmitysvyöhykkeellä ja korkean lämpötilan lämmitysvyöhykkeellä on useita lämpötilavyöhykkeitä, joissa kunkin lämpötilavyöhykkeen lämpötila voidaan asettaa erikseen ja laitteen kunkin vyöhykkeen lämpötila.

 prosessi vaatii.

3. Hywellin koneiston insinöörit suunnittelevat eri materiaaliominaisuuksien mukaan, tarvitseeko kiertouunin runko kulman materiaalin ominaisuuksien mukaan. Koska yrityksemme kiertouunissa on vaakasuuntainen uunin runko ja kalteva uunin runko.

4. Akkumateriaalien kiertouunissa on sähkölämmitys tai kaasu/öljylämmitin. Jos koneenlämmitin asentaa sähkölämmittimen, vastuslanka on järjestetty uunin rungon pohjalle lämmittämään materiaalia epäsuorasti.

5. Jäähdytin on yleensä rumpujäähdytin; materiaali kulkee sylinterin sisäpuolen läpi, ja sen ulkopuolelle suihkutetaan vettä materiaalin epäsuoraan jäähdyttämiseksi, jotta se täyttää poistolämpötilavaatimukset.

Mikä on litiumakkujen kierrätyskiertouuni?

Litiumakkujen kierrätyskiertouuni on hitaasti pyörivä sylinterimäinen uuni, jota käytetään akkujätteen ja mustamassamateriaalien lämpökäsittelyyn. Käytön aikana materiaali liikkuu jatkuvasti eri lämpötilavyöhykkeiden läpi uunin sisällä samalla kun sitä kuumennetaan kontrolloiduissa ilmakehän olosuhteissa.

Pyörivä uuni voi suorittaa useita kriittisiä toimintoja akun kierrätysprosessissa:

• Mustamassapyrolyysi

• Sideaineen poisto

• Elektrolyyttien hajoaminen

• Orgaanisten epäpuhtauksien poisto

• Katodimateriaalin kalsinointi

• Hiilen vähentäminen

• Materiaalin aktivointi

• Katodimateriaalin regenerointi

Poistamalla epäpuhtaudet ja valmistelemalla materiaalin jatkokäsittelyä varten kiertouuni parantaa merkittävästi metallin talteenottotehokkuutta hydrometallurgisissa ja metallurgisissa talteenottojärjestelmissä.

Pyörivän kalsinaattorin kierrätys  litiumakuille

Akun kierrätysuunin termolyysivideo

Miksi lämpökäsittely on tärkeää akkujen kierrätyksessä

Litiumioniakut sisältävät arvokkaita metalleja, mutta sisältävät myös orgaanisia materiaaleja, jotka voivat vaikuttaa negatiivisesti metallien talteenottoprosesseihin.

Näitä ei-toivottuja materiaaleja ovat:

• PVDF sideaine

• Elektrolyyttijäämät

• Orgaaniset liuottimet

• Muovit

• Erottimen materiaalit

• Jäännöshiiliyhdisteet

Ilman asianmukaista lämpökäsittelyä nämä epäpuhtaudet voivat heikentää uuttotehokkuutta, saastuttaa prosessiratkaisuja ja lisätä käyttökustannuksia.

Pyörivä uuni poistaa nämä komponentit hallitun pyrolyysin ja kalsinoinnin avulla, jolloin syntyy puhtaampi ja arvokkaampi musta massatuote.

Edut sisältävät:

• Parannettu litiumin talteenotto

• Lisääntynyt nikkelin talteenotto

• Lisääntynyt koboltin talteenotto

• Korkeampi liuotusteho

• Vähentynyt reagenssin kulutus

• Parempi tuotteen puhtaus

• Pienempi ympäristövaikutus

Mustamassapyrolyysiprosessi

Mikä on musta messu?

Musta massa on arvokasta jauhetta, joka syntyy litiumioniakkujen mekaanisen murskaamisen ja erotuksen jälkeen. Se sisältää katodi- ja anodimateriaalien seoksen sekä jäännöskontaminantteja.

Tyypillinen mustamassakoostumus sisältää:

• Litiumyhdisteet

• Nikkeliyhdisteet

• Kobolttiyhdisteet

• Mangaaniyhdisteet

• Grafiitti

• Kuparihiukkasia

• Alumiinihiukkasia

• Sideainejäämät

Koska musta massa sisältää merkittäviä määriä arvokkaita metalleja, siitä on tullut keskeinen raaka-aine nykyaikaisessa akkukierrätystoiminnassa.

Miksi musta massa vaatii pyrolyysiä

Juuri tuotettu musta massa sisältää usein:

• PVDF sideaine

• Orgaaniset liuottimet

• Elektrolyyttijäämät

• Hiilen epäpuhtaudet

Nämä epäpuhtaudet häiritsevät alavirran metallin uuttamista.

Akkujen kierrätyskiertouuni poistaa nämä epäpuhtaudet ja tuottaa puhtaamman materiaalin, joka soveltuu hydrometallurgiseen käsittelyyn.

Mustan massapyrolyysin edut

• Alennettu orgaaninen pitoisuus

• Parantunut metallin talteenottotehokkuus

• Parempi liuotuskyky

• Pienemmät epäpuhtaudet

• Korkeampi lopputuotteen arvo

• Parempi prosessin vakaus

Akkujen kierrätyspyörivän uunin sovellukset

NMC-akun kierrätys

Pyörivää uunia käytetään laajalti NMC-katodimateriaalien kierrätykseen, mukaan lukien:

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

Lämpökäsittely parantaa metallin talteenottoa ja poistaa jäännösorgaanista ainesta.

LFP-akun kierrätys

Litium Iron Phosphate (LFP) -akkuja käytetään yhä enemmän sähköajoneuvoissa ja energian varastointijärjestelmissä.

Pyörivä uuni poistaa tehokkaasti sideaineet ja orgaaniset epäpuhtaudet säilyttäen samalla arvokkaat litiumia sisältävät yhdisteet.

NCA-akkujen kierrätys

Nikkelikobolttialumiini (NCA) -akkumateriaalit vaativat kontrolloitua lämpökäsittelyä talteenottotehokkuuden maksimoimiseksi ja materiaalin laadun ylläpitämiseksi.

Sähköauton akun kierrätys

Sähköajoneuvojen akut sisältävät suuria määriä arvokkaita metalleja. Pyörivä uuniteknologia tarjoaa tehokkaan ratkaisun sähköautojen akkuromun käsittelyyn teollisessa mittakaavassa.

Akkujen valmistuksen romun kierrätys

Järjestelmä voi käsitellä:

• Elektrodiromu

• Pinnoitejätteet

• Katodin tuotantojätteet

• Anodien tuotantojätteet

• Vialliset akkukennot

Katodimateriaalin regenerointi

Pyörivää uunia voidaan käyttää myös katodimateriaalien regenerointiprosesseihin, mikä auttaa valmistajia talteenottamaan ja käyttämään uudelleen arvokkaita aktiivisia materiaaleja.

edut Akkujen kierrätyksen kiertouunin

Kaasu- ja öljylämmitteiseen kiertouuniin verrattuna sähköisten kiertouunien käyttämä sähkövoima on puhtain energianlähde. Sähköenergia voidaan helposti kytkeä tehtaalla ja syöttää sähkölämmityksen kiertouuniin virtajohdon mukana.

Myös sähköisen kiertouunin tuotantoprosessin edut ovat ilmeisiä.

• Korkea lämpötehokkuus, ei savua, ei tuhkaa ja kuonaa poistamaan ilmeisen lämmön.

• Olosuhteita on helppo ohjata automaattisesti, uunin lämpötilan säätötarkkuus on korkea ja se soveltuu kapeaan esipolttolämpötilaprosessiin.

• Lisäksi sähköiseen kiertouuniin ei tarvitse rakentaa polttoaineen varasto- ja kuljetusasemaa, mikä yksinkertaistaa polttoaineen hankinnan, kuljetuksen ja turvallisuusjohtamisen työtä. Tuotantoprosessin aikana voidaan välttää SO2-kaasun aiheuttama uunin rungon korroosio ja ympäristön saastuminen. Siksi sähkölämmityksen pyörivä uuni on taloudellisempi kuin kaasupolttoaineen pyörivä uuni ja öljypolttoaineen pyörivä uuni.

Tärkeimmät tekniset parametrit

Tuote	Erittely
Käsittelykapasiteetti	100-5000 kg/h
Käyttölämpötila	300-1200°C
Lämmitysmenetelmä	Kaasu, sähkö, polttoöljy
Tunnelmavaihtoehdot	Ilma, typpi, inertti kaasu
Asumisaika	20-240 minuuttia
Uunin halkaisija	Mukautettu
Uunin pituus	Mukautettu
Pyörimisnopeus	Muuttuva taajuussäätö
Kallistuskulma	1–5 %
Ohjausjärjestelmä	PLC + kosketusnäyttö
Rakennusmateriaali	Hiiliteräs / ruostumaton teräs / erikoisseos
Merkki: Tekniset tiedot voidaan räätälöidä prosessivaatimusten mukaan.

Akun kierrätyksen pyörivän kalsinointilaitteen parametri

Malli	Käyttölämpötila (C)	Uunin putken halkaisija (mm)	Pyörimisnopeus (RPM)	Uunin putken pituus (m)	Lämmitysmenetelmä	Ajomoottorin teho (kw)
HZG-50	400-1100	500	3-6	5-20	Sähkö / kaasu / öljy	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

Ympäristönsuojelu ja turvallisuus

Akkujen kierrätysprosessit edellyttävät tiukkaa ympäristövalvontaa.

Hywellin kiertouunijärjestelmät voidaan varustaa:

• Pölynkeräysjärjestelmät

• Terminen hapettimet

• Jälkipolttimet

• Happokaasupesurit

• VOC-käsittelyjärjestelmät

• Hukkalämmön talteenottojärjestelmät

Nämä ratkaisut auttavat asiakkaita noudattamaan ympäristömääräyksiä ja parantamaan laitoksen yleistä tehokkuutta.

Miksi valita Hywell akkujen kierrätyslaitteille?

Hywell Machineryllä on laaja kokemus teollisten kuivaus-, kalsinointi-, rakeistus- ja lämpökäsittelylaitteiden suunnittelusta ja valmistuksesta.

Edumme

• Yli 20 vuoden valmistuskokemus

• Räätälöidyt akkujen kierrätysratkaisut

• CE-yhteensopivat laitteet

• Edistyneet automaatiojärjestelmät

• Maailmanlaajuinen asennustuki

• Avaimet käteen -projektikyky

• Ammattimainen myynnin jälkeinen palvelu

• Prosessin optimointiapu

Suunnittelutiimimme työskentelee tiiviissä yhteistyössä asiakkaiden kanssa kehittääkseen tehokkaita ja luotettavia akun kierrätysjärjestelmiä, jotka on räätälöity tiettyihin materiaaleihin ja tuotantovaatimuksiin.

Usein kysytyt kysymykset

Mikä lämpötila vaaditaan mustamassapyrolyysissä?

Tyypilliset mustamassapyrolyysilämpötilat vaihtelevat välillä 400°C - 700°C riippuen akun kemiasta ja halutusta käsittelytasosta.

Mitä eroa on pyrolyysin ja kalsinoinnin välillä?

Pyrolyysi poistaa ensisijaisesti orgaaniset materiaalit, kun taas kalsinointi muuttaa epäorgaanisten materiaalien fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia korkean lämpötilan käsittelyn avulla.

Voiko kiertouuni toimia typpiatmosfäärissä?

Kyllä. Typpiatmosfääritoimintoa käytetään yleisesti estämään hapettumista ja parantamaan prosessin hallintaa.

Mitä akkumateriaaleja voidaan käsitellä?

Järjestelmä voi käsitellä NMC-, LFP-, NCA-, akkujen valmistusromua, mustaa massaa, katodimateriaaleja ja anodimateriaaleja.

Mitä kapasiteettialueita on saatavilla?

Hywellin kiertouunit ovat saatavilla laboratorio- ja pilottimittakaavaisista yksiköistä yli 5000 kg/h teollisuusjärjestelmiin.

Voiko uuni poistaa PVDF-sideaineen?

Kyllä. Yksi akkujen kierrätyspyöritysuunien pääsovelluksista on PVDF-sideaineen ja muiden orgaanisten epäpuhtauksien lämpöpoisto.

Onko jatkuva toiminta mahdollista?

Kyllä. Kiertouunit on suunniteltu erityisesti jatkuvaan teolliseen tuotantoon.

Voiko järjestelmää mukauttaa?

Täysin. Uunin mitat, lämmitysmenetelmät, ilmakehän ohjausjärjestelmät ja automaatiotasot voidaan räätälöidä projektin vaatimusten mukaan.

Millä teollisuudenaloilla käytetään akkujen kierrätyspyöriviä uuneja?

Teollisuutta ovat akkujen kierrätyslaitokset, katodimateriaalien valmistajat, akkujen tuotantolaitokset, metallien talteenottoyritykset ja edistyneiden materiaalien tuottajat.

Kuinka voin valita oikean kiertouunin koon?

Uunin koko riippuu materiaalin ominaisuuksista, vaaditusta läpijuoksusta, viipymäajasta, käyttölämpötilasta ja prosessin tavoitteista. Hywellin insinöörit voivat tarjota räätälöityjä koko- ja prosessisuosituksia.

Akkujen kierrätyskiertouuni jalometallien kierrätykseen

600 asteen kierrätyskiertouunin korkean lämpötilan pyrolyysilitiumparisto jalometallien kierrätykseen. Litiumakkujen pyrolyysin talteenottotekniikka on pääasiassa jalometallien uuttaminen käytöstä poistetuista litiumakuista kierrätystä varten, ja Hywell Machinery tarjoaa pääasiassa pyrolyysin kiertouuniprosessin ja -teknologian.

Hukattu litiumakku menee uuniin. Korkean 600 asteen lämpötilan jälkeen litiumakun helposti halkeilevat komponentit murtuvat pois ja jäljelle jääneet jalometallit kierrätetään uudelleenkäyttöä varten.

On selvää, että Kiinan litiumakkujen vuotuinen käytöstäpoisto voi nousta noin 500 000 tonniin. Hywell Machineryn pyörivä uuni pystyy käsittelemään 1-2 tonnia tunnissa, ja vuotuinen enimmäiskäsittelykapasiteetti on noin 15 000 tonnia. 500 000 tonnin litiumparistojen käsittelyyn tarvitaan kymmeniä tällaisia ​​tuotantolinjoja. Markkinoiden mittakaavaa ei pidä aliarvioida. Viime vuosina useat kansalliset ministeriöt ja toimikunnat ovat myös vähitellen standardoineet ja parantaneet käytettyjen litiumakkujen kierrätysmarkkinoita matalammasta syvemmälle, heikosta vahvaksi politiikan tasolla. Tämän liiketoimintamahdollisuuden nähdessään Hywell Machinery on viljellyt litiumakkuihin liittyvää teollisuutta vuodesta 2014 lähtien ja on periaatteessa avannut kaikki tekniset linkit litiumakkujen tuotannosta kierrätykseen.

Tämä pyörivä uuni voi saavuttaa 'ilmakehän kalsinoinnin', eli se pystyy säätelemään uunin happipitoisuutta. 'Korkean lämpötilan pyrolyysin jälkeiset kaasut ovat pääosin syttyviä ja räjähdysherkkiä kaasuja, joilla on räjähdysvaara.' Pystymme säätelemään uunin happipitoisuutta niin, että se pysyy vähähappisessa ympäristössä ja varmistaa turvallisen tuotannon. Suorituskyky on parantunut huomattavasti.' Tällä tekniikalla on erittäin hyvät sovellusmahdollisuudet alalla.

Kierrätysliuos pyörivällä uunin termolyysillä

Pyörivät kalsinointilaitteet ovat erittäin tehokas ja kustannustehokas tapa käsitellä erilaisia ​​rakeisia tuotteita ja jauheita korkeassa lämpötilassa. Yksikkö on erityisesti suunniteltu varmistamaan valvotut ja yhtenäiset prosessiolosuhteet.

Materiaali syötetään pyörivään sylinteriin, joka kuumennetaan ulkopuolelta prosessiin liittyvien aika-lämpötila-kriteerien mukaan. Kun sylinteri pyörii, materiaali pyörii varovasti, kun se virtaa sylinterin syöttöpäästä poistopäähän. Toimenpide edistää tuotteen tasaista altistumista määritellylle ympäristölle. Useissa prosesseissa käytetään reaktiokaasuja, jotka ovat suorassa kosketuksessa tuotteen kanssa tietyn reaktion edistämiseksi tai kaasujen peittämiseksi tuotteen suojaamiseksi.

Polttoainesylinterin materiaalin oikea valinta on kriittinen ja sen määräävät prosessin lämpötila, prosessin yhteensopivuus ja fyysinen koko.

Hywell Machineryn pyörivät kalsinointilaitteet on varustettu automaattisilla lämpötila-, paine- ja sähkösäätöisillä uuneissa, joissa on useita kaasu-, öljy- tai kaksipolttoainepolttimia tai sähköisiä lämmityselementtejä, jotka on järjestetty vyöhykkeisiin. Saatavana halkaisijaltaan 50-3000 mm ja pituuksilla 5-20 m.