Four rotatif de recyclage de batterie au lithium pour la pyrolyse et la calcination de masse noire

Solution de traitement thermique efficace pour le recyclage des batteries lithium-ion

Le four rotatif de recyclage de batteries au lithium Hywell est un système de traitement thermique continu spécialement conçu pour le recyclage des batteries lithium-ion usagées, des déchets de fabrication de batteries, de la masse noire et des matériaux cathodiques. Le système utilise un chauffage contrôlé et une gestion de l'atmosphère pour éliminer les liants organiques, les électrolytes, les plastiques et le carbone résiduel tout en préservant les métaux précieux tels que le lithium, le nickel, le cobalt, le manganèse, le cuivre et le graphite.

Alors que la demande mondiale de recyclage des batteries au lithium continue de croître, les fours rotatifs sont devenus l’une des technologies les plus fiables pour la pyrolyse de la masse noire, la calcination des matériaux des batteries et la régénération des matériaux cathodiques. Par rapport aux fours discontinus, les fours rotatifs offrent un fonctionnement continu, un débit plus élevé, une meilleure efficacité de transfert de chaleur et une qualité de produit plus constante.

Qu'il s'agisse de traitement de NMC, LFP, NCA ou de déchets de production de batteries, le four rotatif de Hywell offre une solution économe en énergie et hautement automatisée pour les usines modernes de recyclage de batteries.

Comment fonctionne le four rotatif de recyclage des batteries

1. Système d'alimentation scellé

La masse noire, les déchets de batterie ou les matériaux cathodiques sont introduits dans le four rotatif via un système d'alimentation scellé. Cette conception minimise les émissions de poussière et maintient l’intégrité de l’atmosphère du processus.

2. Zone de préchauffage

Le matériau entre dans la section de chauffage initiale, où l'humidité et les composés volatils commencent à s'évaporer.

3. Zone de pyrolyse

Dans la section de pyrolyse, les composés organiques se décomposent sous des températures contrôlées. Les électrolytes, les liants, les plastiques et les contaminants organiques sont éliminés thermiquement.

Les températures typiques de pyrolyse vont de 400 °C à 700 °C, en fonction des exigences du matériau et du processus.

4. Zone de calcination

La zone de calcination traite ensuite le matériau à des températures élevées pour améliorer la pureté du matériau et activer les composés métalliques précieux.

Les températures de calcination typiques vont de 600°C à 1 100°C.

5. Refroidissement et décharge

Le matériau traité est refroidi avant d'être déchargé pour garantir une manipulation et un traitement en aval en toute sécurité.

Processus de travail du four rotatif de recyclage des batteries

Le système complet du four rotatif de recyclage de batteries se compose d'un dispositif d'alimentation, d'un corps de four, d'un dispositif de décharge, d'un dispositif de chauffage, d'une unité de commande, etc. Le dispositif de chauffage chauffe l'environnement des matériaux dans le four pour augmenter progressivement la température. Lorsque la température mesurée par le thermocouple atteint la valeur requise, la température ne continuera pas à augmenter et le matériau pourra être déchargé une fois que le temps de réaction aura atteint la valeur spécifiée. L’ensemble du processus est sûr et efficace.

1. Le système d'alimentation est généralement équipé d'un alimentateur à vis ou alimentateur sous vide pour le transport quantitatif.

2. Le four de chauffage comprend généralement une zone de préchauffage et une zone de chauffage à haute température. Il existe plusieurs zones de température dans la zone de préchauffage et la zone de chauffage à haute température, où la température de chaque zone de température peut être réglée séparément, ainsi que la température de chaque zone de l'équipement.

 est requis par le processus.

3. Selon les différentes caractéristiques du matériau, les ingénieurs de Hywell Machinery détermineront si le corps du four rotatif a besoin d'un angle en fonction des caractéristiques du matériau. Parce que le four rotatif de notre société a un corps de four horizontal et un corps de four incliné.

4. Le mode de chauffage du four rotatif pour matériaux de batterie est doté d'un chauffage électrique ou d'un réchauffeur à gaz/huile. Si le radiateur de la machine installe un radiateur électrique, le fil de résistance est disposé au bas du corps du four pour chauffer indirectement le matériau.

5. Le refroidisseur est généralement un refroidisseur à tambour ; le matériau passe à travers l'intérieur du cylindre et l'extérieur est pulvérisé avec de l'eau pour refroidir indirectement le matériau afin de répondre aux exigences de température de décharge.

Qu'est-ce qu'un four rotatif de recyclage de batteries au lithium ?

Un four rotatif de recyclage de batteries au lithium est un four cylindrique à rotation lente utilisé pour le traitement thermique des déchets de batteries et des matériaux de masse noire. Pendant le fonctionnement, le matériau se déplace continuellement à travers différentes zones de température à l'intérieur du four tout en étant chauffé dans des conditions atmosphériques contrôlées.

Le four rotatif peut remplir plusieurs fonctions critiques dans un processus de recyclage de batteries :

• Pyrolyse de la masse noire

• Retrait du liant

• Décomposition de l'électrolyte

• Élimination des contaminants organiques

• Calcination du matériau cathodique

• Réduction du carbone

• Activation matérielle

• Régénération du matériau cathodique

En éliminant les impuretés et en préparant le matériau pour le traitement en aval, le four rotatif améliore considérablement l'efficacité de la récupération des métaux dans les systèmes de récupération hydrométallurgique et métallurgique.

Calcinateur rotatif de recyclage pour  batterie au lithium

Vidéo sur la thermolyse du four de recyclage des batteries

Pourquoi le traitement thermique est important dans le recyclage des batteries

Les batteries lithium-ion contiennent des métaux précieux, mais également des matières organiques qui peuvent nuire aux processus de récupération des métaux.

Ces matériaux indésirables comprennent :

• Liant PVDF

• Résidus d'électrolyte

• Solvants organiques

• Plastiques

• Matériaux de séparation

• Composés de carbone résiduels

Sans traitement thermique approprié, ces impuretés peuvent réduire l’efficacité de la lixiviation, contaminer les solutions de traitement et augmenter les coûts d’exploitation.

Le four rotatif élimine ces composants par pyrolyse et calcination contrôlées, créant ainsi un produit de masse noire plus propre et plus précieux.

Les avantages comprennent :

• Récupération améliorée du lithium

• Récupération accrue du nickel

• Récupération accrue du cobalt

• Efficacité de lixiviation plus élevée

• Consommation réduite de réactifs

• Pureté du produit améliorée

• Impact environnemental réduit

Processus de pyrolyse de masse noire

Qu’est-ce que la messe noire ?

La masse noire est la poudre précieuse produite après concassage mécanique et séparation des batteries lithium-ion. Il contient un mélange de matériaux cathodiques et anodiques ainsi que des contaminants résiduels.

La composition typique de la masse noire comprend :

• Composés de lithium

• Composés de nickel

• Composés de cobalt

• Composés de manganèse

• Graphite

• Particules de cuivre

• Particules d'aluminium

• Résidus de liant

Parce que la masse noire contient des quantités importantes de métaux précieux, elle est devenue une matière première clé dans les opérations modernes de recyclage des batteries.

Pourquoi la masse noire nécessite une pyrolyse

La masse noire fraîchement produite contient souvent :

• Liant PVDF

• Solvants organiques

• Résidus d'électrolyte

• Contaminants de carbone

Ces impuretés interfèrent avec l’extraction des métaux en aval.

Le four rotatif de recyclage des batteries élimine ces contaminants et produit un matériau plus propre adapté au traitement hydrométallurgique.

Avantages de la pyrolyse de la masse noire

• Contenu organique réduit

• Efficacité améliorée de la récupération des métaux

• Meilleures performances de lixiviation

• Niveaux d'impuretés inférieurs

• Valeur du produit final plus élevée

• Stabilité améliorée du processus

Applications du four rotatif de recyclage de batteries

Recyclage des batteries NMC

Le four rotatif est largement utilisé pour recycler les matériaux cathodiques NMC, notamment :

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

Le traitement thermique améliore la récupération des métaux et élimine les matières organiques résiduelles.

Recyclage des batteries LFP

Les batteries au lithium fer phosphate (LFP) sont de plus en plus utilisées dans les véhicules électriques et les systèmes de stockage d’énergie.

Le four rotatif élimine efficacement les liants et les contaminants organiques tout en préservant les précieux composés contenant du lithium.

Recyclage des batteries NCA

Les matériaux des batteries au nickel-cobalt-aluminium (NCA) nécessitent un traitement thermique contrôlé pour maximiser l'efficacité de la récupération et maintenir la qualité des matériaux.

Recyclage des batteries de véhicules électriques

Les batteries des véhicules électriques contiennent de grandes quantités de métaux précieux. La technologie des fours rotatifs offre une solution efficace pour traiter les déchets de batteries de véhicules électriques à l’échelle industrielle.

Recyclage des déchets de fabrication de batteries

Le système peut traiter :

• Déchets d'électrodes

• Déchets de revêtement

• Déchets de production de cathodes

• Déchets de production d’anodes

• Cellules de batterie défectueuses

Régénération du matériau cathodique

Le four rotatif peut également être utilisé pour les processus de régénération des matériaux cathodiques, aidant ainsi les fabricants à récupérer et à réutiliser des matières actives précieuses.

Avantages du four rotatif de recyclage des batteries

Comparée aux fours rotatifs au gaz et aux fours rotatifs au mazout, l’énergie électrique utilisée par les fours rotatifs électriques est la source d’énergie la plus propre. L'énergie électrique peut être facilement connectée à l'usine et fournie au four rotatif à chauffage électrique avec la ligne d'alimentation électrique.

Les avantages du processus de production du four rotatif électrique sont également évidents.

• Efficacité thermique élevée, pas de fumée, pas de cendre et de scories pour évacuer la chaleur évidente.

• Il est facile de contrôler automatiquement les conditions, la précision du contrôle de la température du four est élevée et convient au processus de température de pré-cuisson étroit.

• De plus, le four rotatif électrique n'a pas besoin de construire de station de stockage et de transport de carburant, ce qui simplifie le travail d'approvisionnement en carburant, de transport et de gestion de la sécurité. Pendant le processus de production, la corrosion du corps du four due aux problèmes de gaz SO2 et de pollution de l'environnement peut être évitée. Par conséquent, le four rotatif à chauffage électrique est plus économique que le four rotatif à gaz et le four rotatif à fioul.

Paramètres techniques clés

Article	Spécification
Capacité de traitement	100 à 5 000 kg/h
Température de fonctionnement	300-1200°C
Méthode de chauffage	Gaz, Électrique, Fioul
Options d'atmosphère	Air, azote, gaz inerte
Temps de séjour	20 à 240 minutes
Diamètre du four	Personnalisé
Longueur du four	Personnalisé
Vitesse de rotation	Contrôle de fréquence variable
Angle d'inclinaison	1 à 5 %
Système de contrôle	Automate + écran tactile
Matériau de construction	Acier au carbone / Acier inoxydable / Alliage spécial
Marque : Les spécifications techniques peuvent être personnalisées en fonction des exigences du processus.

Paramètre du calcinateur rotatif de recyclage de batterie

Modèle	Température de fonctionnement (C)	Diamètre du tuyau du four (mm)	Vitesse de rotation (RPM)	Longueur du tuyau du four (m)	Méthode de chauffage	Puissance du moteur d'entraînement (Kw)
HZG-50	400-1100	500	3-6	5-20	Électrique / Gaz / Fioul	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

Protection de l'environnement et sécurité

Les processus de recyclage des batteries nécessitent des contrôles environnementaux stricts.

Les systèmes de fours rotatifs Hywell peuvent être équipés de :

• Systèmes de dépoussiérage

• Oxydants thermiques

• Postcombustion

• Épurateurs de gaz acides

• Systèmes de traitement des COV

• Systèmes de récupération de chaleur perdue

Ces solutions aident les clients à se conformer aux réglementations environnementales tout en améliorant l'efficacité globale de l'usine.

Pourquoi choisir Hywell pour les équipements de recyclage de batteries ?

Hywell Machinery possède une vaste expérience dans la conception et la fabrication d’équipements industriels de séchage, de calcination, de granulation et de traitement thermique.

Nos avantages

• Plus de 20 ans d'expérience en fabrication

• Solutions de recyclage de batteries conçues sur mesure

• Matériel conforme CE

• Systèmes d'automatisation avancés

• Assistance à l'installation mondiale

• Capacité de projet clé en main

• Service après-vente professionnel

• Aide à l'optimisation des processus

Notre équipe d'ingénierie travaille en étroite collaboration avec les clients pour développer des systèmes de recyclage de batteries efficaces et fiables, adaptés aux matériaux et aux exigences de production spécifiques.

Foire aux questions

Quelle température est requise pour la pyrolyse de la masse noire ?

Les températures typiques de pyrolyse de la masse noire vont de 400°C à 700°C, en fonction de la chimie de la batterie et du niveau de traitement souhaité.

Quelle est la différence entre la pyrolyse et la calcination ?

La pyrolyse élimine principalement les matières organiques, tandis que la calcination modifie les propriétés physiques et chimiques des matières inorganiques grâce à un traitement à haute température.

Le four rotatif peut-il fonctionner sous atmosphère d’azote ?

Oui. Le fonctionnement sous atmosphère d’azote est couramment utilisé pour empêcher l’oxydation et améliorer le contrôle des processus.

Quels matériaux de batterie peuvent être traités ?

Le système peut traiter les NMC, LFP, NCA, les déchets de fabrication de batteries, la masse noire, les matériaux cathodiques et les matériaux anodiques.

Quelles plages de capacités sont disponibles ?

Les fours rotatifs Hywell sont disponibles depuis les unités de laboratoire et à l'échelle pilote jusqu'aux systèmes industriels dépassant 5 000 kg/h.

Le four peut-il éliminer le liant PVDF ?

Oui. L’une des principales applications des fours rotatifs de recyclage de batteries est l’élimination thermique du liant PVDF et d’autres contaminants organiques.

Un fonctionnement continu est-il possible ?

Oui. Les fours rotatifs sont spécialement conçus pour une production industrielle continue.

Le système peut-il être personnalisé ?

Absolument. Les dimensions du four, les méthodes de chauffage, les systèmes de contrôle de l'atmosphère et les niveaux d'automatisation peuvent tous être personnalisés en fonction des exigences du projet.

Quelles industries utilisent des fours rotatifs de recyclage de batteries ?

Les industries comprennent les usines de recyclage de batteries, les fabricants de matériaux cathodiques, les installations de production de batteries, les entreprises de récupération de métaux et les producteurs de matériaux avancés.

Comment puis-je sélectionner la bonne taille de four rotatif ?

La taille du four dépend des caractéristiques du matériau, du débit requis, du temps de séjour, de la température de fonctionnement et des objectifs du processus. Les ingénieurs Hywell peuvent fournir des recommandations personnalisées en matière de dimensionnement et de processus.

Four rotatif de recyclage de batteries pour le recyclage des métaux précieux

Batterie au lithium de pyrolyse à haute température de four rotatif de recyclage à 600 degrés pour le recyclage des métaux précieux. La technologie de récupération par pyrolyse des batteries au lithium consiste principalement à extraire les métaux précieux des batteries au lithium mises hors service pour les recycler, et Hywell Machinery fournit principalement le processus et la technologie de base du four rotatif à pyrolyse.

La batterie au lithium usagée entre dans le four. Après une température élevée de 600 degrés, les composants facilement fissurés de la batterie au lithium sont fissurés et les métaux précieux restants sont recyclés pour être réutilisés.

Il est entendu que le déclassement annuel des batteries au lithium en Chine pourrait atteindre environ 500 000 tonnes. Le four rotatif de Hywell Machinery peut traiter 1 à 2 tonnes par heure et la capacité de traitement annuelle maximale est d'environ 15 000 tonnes. Pour traiter les 500 000 tonnes de déchets de batteries au lithium, des dizaines de lignes de production de ce type sont nécessaires. L'ampleur du marché ne doit pas être sous-estimée. Ces dernières années, divers ministères et commissions nationaux ont également progressivement standardisé et amélioré le marché du recyclage des déchets de batteries au lithium du moins profond au plus profond, de faible à fort au niveau politique. Voyant cette opportunité commerciale, Hywell Machinery cultive les industries liées aux batteries au lithium depuis 2014 et a essentiellement ouvert tous les liens techniques, de la production de batteries au lithium au recyclage.

Ce four rotatif peut réaliser une « calcination en atmosphère », c'est-à-dire qu'il peut contrôler la teneur en oxygène dans le four. 'Les gaz après pyrolyse à haute température sont pour la plupart des gaz inflammables et explosifs, qui présentent un risque d'explosion.' nous pouvons contrôler la teneur en oxygène dans le four pour le maintenir dans un environnement pauvre en oxygène et garantir une production sûre. Les performances sont grandement améliorées.' Cette technologie a de très bonnes perspectives d’application dans l’industrie.

Solution de recyclage avec thermolyse à four rotatif

Les calcinateurs rotatifs sont un moyen très efficace et rentable pour le traitement à haute température de divers produits granulaires et poudres. L'unité est spécialement conçue pour fournir des conditions de processus contrôlées et uniformes.

Le matériau est introduit dans un cylindre rotatif qui est chauffé extérieurement selon des critères de temps et de température liés au processus. Lorsque le cylindre tourne, le matériau culbute doucement lorsqu'il s'écoule de l'extrémité d'alimentation du cylindre à l'extrémité de décharge. L'action favorise une exposition uniforme du produit à un environnement défini. Divers procédés utilisent des gaz de réaction en contact direct avec le produit pour propager une réaction donnée ou des gaz de couverture pour protéger le produit.

La sélection appropriée du matériau du cylindre du calcinateur est essentielle et est déterminée par la température du processus, la compatibilité du processus et les considérations de taille physique.

Les calcinateurs rotatifs Hywell Machinery sont équipés de commandes automatiques de température, de pression et électriques avec des fours dotés de plusieurs brûleurs à gaz, à mazout ou à double combustible, ou d'éléments chauffants électriques disposés en zones. Disponible dans des tailles allant de 50 à 3 000 mm de diamètre avec des longueurs de 5 à plus de 20 m.