Rotacijska peć za reciklažu litijske baterije za pirolizu i kalcinaciju crne mase

Učinkovito rješenje za toplinsku obradu za recikliranje litij-ionske baterije

Hywellova rotacijska peć za recikliranje litijskih baterija sustav je kontinuirane toplinske obrade posebno dizajniran za recikliranje istrošenih litij-ionskih baterija, otpada od proizvodnje baterija, crne mase i katodnih materijala. Sustav koristi kontrolirano grijanje i upravljanje atmosferom za uklanjanje organskih veziva, elektrolita, plastike i zaostalog ugljika uz očuvanje vrijednih metala kao što su litij, nikal, kobalt, mangan, bakar i grafit.

Kako globalna potražnja za recikliranjem litijevih baterija nastavlja rasti, rotacijske peći postale su jedna od najpouzdanijih tehnologija za pirolizu crne mase, kalcinaciju materijala baterije i regeneraciju materijala katode. U usporedbi sa šaržnim pećima, rotacijske peći nude kontinuirani rad, veću propusnost, bolju učinkovitost prijenosa topline i dosljedniju kvalitetu proizvoda.

Bilo da obrađujete NMC, LFP, NCA ili otpad od proizvodnje baterija, Hywellova rotacijska peć pruža energetski učinkovito i visoko automatizirano rješenje za moderna postrojenja za recikliranje baterija.

Kako radi rotacijska peć za recikliranje baterija

1. Zatvoreni sustav hranjenja

Crna masa, otpad baterija ili katodni materijali dovode se u rotacionu peć kroz zatvoreni sustav za punjenje. Ovaj dizajn smanjuje emisije prašine i održava cjelovitost procesne atmosfere.

2. Zona predgrijavanja

Materijal ulazi u početni odjeljak za zagrijavanje, gdje vlaga i hlapljivi spojevi počinju isparavati.

3. Zona pirolize

U dijelu pirolize, organski spojevi se razgrađuju pod kontroliranim temperaturama. Termički se uklanjaju elektroliti, veziva, plastika i organska onečišćenja.

Uobičajene temperature pirolize kreću se od 400°C do 700°C, ovisno o zahtjevima materijala i procesa.

4. Zona kalcinacije

Zona kalcinacije dalje obrađuje materijal na povišenim temperaturama kako bi se poboljšala čistoća materijala i aktivirali vrijedni metalni spojevi.

Uobičajene temperature kalcinacije kreću se od 600°C do 1100°C.

5. Hlađenje i pražnjenje

Obrađeni materijal se hladi prije ispuštanja kako bi se osiguralo sigurno rukovanje i daljnja obrada.

Radni proces rotacijske peći za recikliranje baterija

Cjeloviti sustav rotacijske peći za recikliranje baterija sastoji se od uređaja za punjenje, tijela peći, uređaja za pražnjenje, uređaja za grijanje, upravljačke jedinice itd. Uređaj za grijanje zagrijava okolinu materijala u peći kako bi postupno povećao temperaturu. Kada temperatura izmjerena termoparom dosegne zahtjeve, temperatura neće nastaviti rasti, a materijal se može ispustiti nakon što vrijeme reakcije dosegne zadanu vrijednost. Cijeli proces je siguran i učinkovit.

1. Sustav za hranjenje obično je opremljen pužnim dodavačem ili vakuumski dodavač za kvantitativno prenošenje.

2. Peć za grijanje općenito uključuje zonu predgrijanja i zonu grijanja visoke temperature. Postoji više temperaturnih zona u zoni predgrijanja i visokotemperaturnoj zoni grijanja, gdje se temperatura svake temperaturne zone može postaviti zasebno, a temperatura svake zone opreme

 zahtijeva proces.

3. U skladu s različitim karakteristikama materijala, inženjeri Hywell strojeva će dizajnirati treba li tijelu rotacijske peći kut prema karakteristikama materijala. Budući da rotacijska peć naše tvrtke ima horizontalno tijelo peći i nagnuto tijelo peći.

4. Način grijanja rotacijske peći za baterijske materijale ima električno grijanje ili grijač na plin/ulje. Ako grijač stroja instalira električni grijač, otporna žica je postavljena na dnu tijela peći za neizravno zagrijavanje materijala.

5. Hladnjak je obično bubanj; materijal prolazi kroz unutrašnjost cilindra, a izvana se raspršuje vodom kako bi se neizravno ohladio materijal kako bi se zadovoljili zahtjevi temperature ispuštanja.

Što je rotacijska peć za recikliranje litijske baterije?

Rotacijska peć za recikliranje litijevih baterija je sporo rotirajuća cilindrična peć koja se koristi za toplinsku obradu otpadnih baterija i materijala crne mase. Tijekom rada, materijal se neprekidno kreće kroz različite temperaturne zone unutar peći dok se zagrijava u kontroliranim atmosferskim uvjetima.

Rotacijska peć može obavljati više kritičnih funkcija unutar procesa recikliranja baterija:

• Piroliza crne mase

• Uklanjanje veziva

• Razgradnja elektrolita

• Uklanjanje organskih kontaminanata

• Kalcinacija katodnog materijala

• Smanjenje ugljika

• Materijalna aktivacija

• Regeneracija katodnog materijala

Uklanjanjem nečistoća i pripremom materijala za daljnju obradu, rotacijska peć značajno poboljšava učinkovitost oporabe metala u hidrometalurškim i metalurškim sustavima oporabe.

Rotacijski kalcinator za recikliranje  litijske baterije

Video termolize u peći za recikliranje baterija

Zašto je toplinska obrada važna u recikliranju baterija

Litij-ionske baterije sadrže vrijedne metale, ali uključuju i organske materijale koji mogu negativno utjecati na procese oporabe metala.

Ovi neželjeni materijali uključuju:

• PVDF vezivo

• Ostaci elektrolita

• Organska otapala

• Plastika

• Separatorski materijali

• Zaostali spojevi ugljika

Bez odgovarajuće toplinske obrade, ove nečistoće mogu smanjiti učinkovitost ispiranja, kontaminirati procesne otopine i povećati operativne troškove.

Rotacijska peć uklanja te komponente kontroliranom pirolizom i kalcinacijom, stvarajući čišći i vrjedniji proizvod crne mase.

Pogodnosti uključuju:

• Poboljšano obnavljanje litija

• Povećano obnavljanje nikla

• Povećano obnavljanje kobalta

• Veća učinkovitost ispiranja

• Smanjena potrošnja reagensa

• Poboljšana čistoća proizvoda

• Manji utjecaj na okoliš

Proces pirolize crne mase

Što je crna misa?

Crna masa je vrijedan prah koji nastaje nakon mehaničkog drobljenja i odvajanja litij-ionskih baterija. Sadrži mješavinu katodnih i anodnih materijala zajedno s zaostalim kontaminantima.

Tipični sastav crne mase uključuje:

• Spojevi litija

• Spojevi nikla

• Spojevi kobalta

• Spojevi mangana

• Grafit

• Čestice bakra

• Čestice aluminija

• Ostaci veziva

Budući da crna masa sadrži značajne količine vrijednih metala, postala je ključna sirovina u modernim operacijama recikliranja baterija.

Zašto crna misa zahtijeva pirolizu

Svježe proizvedena crna masa često sadrži:

• PVDF vezivo

• Organska otapala

• Ostaci elektrolita

• Zagađivači ugljikom

Ove nečistoće ometaju ekstrakciju metala nizvodno.

Rotacijska peć za recikliranje baterija uklanja te kontaminante i proizvodi čišći materijal pogodan za hidrometaluršku obradu.

Prednosti pirolize crne mise

• Smanjeni organski sadržaj

• Poboljšana učinkovitost oporabe metala

• Bolji učinak ispiranja

• Niže razine nečistoća

• Veća vrijednost konačnog proizvoda

• Poboljšana stabilnost procesa

Primjene rotacijske peći za recikliranje baterija

Recikliranje NMC baterija

Rotacijska peć se naširoko koristi za recikliranje NMC katodnih materijala uključujući:

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

Toplinska obrada poboljšava obnavljanje metala i uklanja zaostale organske tvari.

Recikliranje LFP baterije

Litij željezo fosfatne (LFP) baterije se sve više koriste u električnim vozilima i sustavima za pohranu energije.

Rotacijska peć učinkovito uklanja veziva i organske onečišćenja, a istovremeno čuva vrijedne spojeve koji sadrže litij.

NCA recikliranje baterija

Nikal-kobalt-aluminij (NCA) baterijski materijali zahtijevaju kontroliranu toplinsku obradu kako bi se povećala učinkovitost oporavka i održala kvaliteta materijala.

Recikliranje EV baterija

Baterije električnih vozila sadrže velike količine vrijednih metala. Tehnologija rotacijske peći pruža učinkovito rješenje za preradu otpadnih baterija električnih vozila u industrijskim razmjerima.

Recikliranje otpada od proizvodnje baterija

Sustav može obraditi:

• Otpad elektroda

• Otpad od premazivanja

• Otpad proizvodnje katoda

• Otpad od proizvodnje anoda

• Neispravne baterije

Regeneracija katodnog materijala

Rotacijska peć se također može koristiti za procese regeneracije katodnog materijala, pomažući proizvođačima da oporabe i ponovno koriste vrijedne aktivne materijale.

Prednosti rotacijske peći za recikliranje baterija

U usporedbi s rotacijskom peći na plin i rotacijskom peći na ulje, električna energija koju koriste električne rotacijske peći je najčišći izvor energije. Električna energija se može jednostavno spojiti na tvornicu i isporučiti električnoj rotacijskoj peći zajedno s linijom za napajanje.

Prednosti u proizvodnom procesu električne rotacijske peći također su očite.

• Visoka toplinska učinkovitost, bez dima, bez pepela i troske za odvođenje očite topline.

• Lako je automatski kontrolirati uvjete, točnost kontrole temperature peći je visoka i prikladna je za uski proces temperature prije pečenja.

• Osim toga, električna rotaciona peć ne treba graditi stanicu za skladištenje i transport goriva, što pojednostavljuje posao nabave goriva, transporta i upravljanja sigurnošću. Tijekom procesa proizvodnje može se izbjeći korozija tijela peći zbog SO2 plina i problemi onečišćenja okoliša. Stoga je rotacijska peć s električnim grijanjem ekonomičnija od rotacijske peći na plinsko gorivo i rotacijske peći na uljno gorivo.

Ključni tehnički parametri

Artikal	Specifikacija
Kapacitet obrade	100–5000 kg/h
Radna temperatura	300-1200°C
Metoda grijanja	Plin, struja, lož ulje
Mogućnosti atmosfere	Zrak, dušik, inertni plin
Vrijeme boravka	20–240 minuta
Promjer peći	Prilagođeno
Duljina peći	Prilagođeno
Brzina rotacije	Kontrola promjenjive frekvencije
Kut nagiba	1–5%
Kontrolni sustav	PLC + zaslon osjetljiv na dodir
Građevinski materijal	Ugljični čelik / nehrđajući čelik / posebna legura
Oznaka: Tehničke specifikacije mogu se prilagoditi prema zahtjevima procesa.

Parametar rotirajućeg kalcinatora za recikliranje baterija

Model	Radna temperatura (C)	Promjer cijevi peći (mm)	Brzina rotacije (RPM)	Duljina cijevi peći (m)	Način grijanja	Snaga pogonskog motora (Kw)
HZG-50	400-1100 (prikaz, ostalo).	500	3-6	5-20 (prikaz, ostalo).	Električna / Plin / Ulje	2.2
HZG-80	400-1100 (prikaz, ostalo).	800	3-6	5-20 (prikaz, stručni).		3
HZG-100	400-1100 (prikaz, ostalo).	1000	3-5	5-20 (prikaz, ostalo).		5.5
HZG-120	400-1100 (prikaz, ostalo).	1200	3-5	5-20 (prikaz, stručni).		5.5
HZG-150	400-1100 (prikaz, ostalo).	1500	3-5	8-20 (prikaz, stručni).		7.5
HZG-180	400-1100 (prikaz, ostalo).	1800	2-3	8-20 (prikaz, stručni).		11
HZG-200	400-1100 (prikaz, ostalo).	2000	2-3	8-20 (prikaz, stručni).		22

Zaštita okoliša i sigurnost

Procesi recikliranja baterija zahtijevaju strogu kontrolu okoliša.

Sustavi rotacijskih peći Hywell mogu biti opremljeni:

• Sustavi za sakupljanje prašine

• Toplinski oksidanti

• Naknadno sagorijevanje

• Ispirači kiselih plinova

• HOS sustavi za obradu

• Sustavi povrata otpadne topline

Ova rješenja pomažu kupcima u usklađivanju s propisima o zaštiti okoliša, a istovremeno poboljšavaju ukupnu učinkovitost postrojenja.

Zašto odabrati Hywell za opremu za recikliranje baterija?

Hywell Machinery ima veliko iskustvo u dizajnu i proizvodnji opreme za industrijsko sušenje, kalcinaciju, granulaciju i termičku obradu.

Naše prednosti

• Više od 20 godina iskustva u proizvodnji

• Prilagođena rješenja za recikliranje baterija

• Oprema u skladu s CE

• Napredni sustavi automatizacije

• Podrška za instalaciju širom svijeta

• Sposobnost projekta ključ u ruke

• Profesionalna usluga nakon prodaje

• Pomoć pri optimizaciji procesa

Naš inženjerski tim blisko surađuje s kupcima na razvoju učinkovitih i pouzdanih sustava za recikliranje baterija prilagođenih specifičnim materijalima i proizvodnim zahtjevima.

Često postavljana pitanja

Koja je temperatura potrebna za pirolizu crne mase?

Uobičajene temperature pirolize crne mase kreću se od 400°C do 700°C, ovisno o kemijskom sastavu baterije i željenoj razini tretmana.

Koja je razlika između pirolize i kalcinacije?

Piroliza prvenstveno uklanja organske materijale, dok kalcinacija modificira fizikalna i kemijska svojstva anorganskih materijala obradom na visokoj temperaturi.

Može li rotacijska peć raditi u atmosferi dušika?

Da. Rad u atmosferi dušika obično se koristi za sprječavanje oksidacije i poboljšanje kontrole procesa.

Koji se materijali za baterije mogu obrađivati?

Sustav može obraditi NMC, LFP, NCA, otpad od proizvodnje baterija, crnu masu, katodne materijale i anodne materijale.

Koji su rasponi kapaciteta dostupni?

Hywell rotacijske peći dostupne su od laboratorijskih i pilot jedinica do industrijskih sustava koji prelaze 5000 kg/h.

Može li peć ukloniti PVDF vezivo?

Da. Jedna od primarnih primjena rotacijskih peći za recikliranje baterija je toplinsko uklanjanje PVDF veziva i drugih organskih kontaminanata.

Je li moguć kontinuirani rad?

Da. Rotacijske peći posebno su dizajnirane za kontinuiranu industrijsku proizvodnju.

Može li se sustav prilagoditi?

Apsolutno. Dimenzije peći, metode grijanja, sustavi kontrole atmosfere i razine automatizacije mogu se prilagoditi prema zahtjevima projekta.

Koje industrije koriste rotacijske peći za recikliranje baterija?

Industrije uključuju pogone za recikliranje baterija, proizvođače katodnog materijala, pogone za proizvodnju baterija, tvrtke za obnavljanje metala i proizvođače naprednih materijala.

Kako mogu odabrati ispravnu veličinu rotacijske peći?

Veličina peći ovisi o karakteristikama materijala, potrebnoj propusnosti, vremenu zadržavanja, radnoj temperaturi i ciljevima procesa. Hywellovi inženjeri mogu pružiti prilagođene preporuke za dimenzioniranje i proces.

Rotacijska peć za recikliranje baterija za recikliranje plemenitih metala

Visokotemperaturna pirolizna litijska baterija s rotacijskom peći za recikliranje od 600 stupnjeva za recikliranje plemenitih metala. Tehnologija oporabe pirolizom litijskih baterija uglavnom je za vađenje plemenitih metala iz rashodovanih litijevih baterija za recikliranje, a Hywell Machinery uglavnom pruža osnovni proces i tehnologiju rotacijske peći za pirolizu.

Otpadna litijska baterija ulazi u peć. Nakon visoke temperature od 600 stupnjeva, lako puknute komponente u litijskoj bateriji se lome, a preostali plemeniti metali se recikliraju za ponovnu upotrebu.

Podrazumijeva se da godišnje razgradnju litijskih baterija u Kini može doseći oko 500.000 tona. Rotacijska peć Hywell Machinery može preraditi 1-2 tone na sat, a maksimalni godišnji kapacitet prerade je oko 15.000 tona. Za preradu 500.000 tona otpadnih litijevih baterija potrebni su deseci takvih proizvodnih linija. Razmjere tržišta ne treba podcijeniti. Posljednjih su godina razna nacionalna ministarstva i komisije također postupno standardizirale i poboljšale tržište recikliranja otpadnih litijevih baterija od plićeg prema dubljem, od slabog do jakog na razini politike. Uvidjevši ovu poslovnu priliku, Hywell strojevi od 2014. njeguju industrije povezane s litijevim baterijama i u osnovi su otvorili sve tehničke veze od proizvodnje litijevih baterija do recikliranja.

Ova rotacijska peć može postići 'kalcinaciju atmosfere', odnosno može kontrolirati sadržaj kisika u peći. 'Plinovi nakon visokotemperaturne pirolize uglavnom su zapaljivi i eksplozivni plinovi, koji imaju opasnost od eksplozije.' možemo kontrolirati sadržaj kisika u peći kako bismo je zadržali u okruženju s niskim sadržajem kisika i osigurali sigurnu proizvodnju. Performanse su znatno poboljšane.' Ova tehnologija ima vrlo dobre izglede za primjenu u industriji.

Rješenje za recikliranje s termolizom u rotacijskoj peći

Rotacijski kalcineri su vrlo učinkovito i isplativo sredstvo za visokotemperaturnu obradu raznih granuliranih proizvoda i praha. Jedinica je posebno dizajnirana za osiguravanje kontroliranih i ujednačenih uvjeta procesa.

Materijal se dovodi u rotirajući cilindar koji se zagrijava izvana u skladu s kriterijima vezanim uz vrijeme u odnosu na temperaturu. Dok se cilindar okreće, materijal se lagano prevrće dok teče od dovodnog kraja cilindra do ispusnog kraja. Djelovanje potiče jednoliku izloženost proizvoda definiranom okruženju. Različiti procesi koriste reakcijske plinove u izravnom kontaktu s proizvodom za širenje dane reakcije ili pokrivanje plinova radi zaštite proizvoda.

Pravilan odabir materijala cilindra kalcinatora je kritičan i određen je temperaturom procesa, kompatibilnošću procesa i razmatranjima fizičke veličine.

Hywell Machinery rotirajući kalcinatori opremljeni su automatskim upravljanjem temperaturom, tlakom i električnom kontrolom s pećima s višestrukim plamenicima na plin, ulje ili dva goriva ili električnim grijaćim elementima raspoređenim u zonama. Dostupan u veličinama u rasponu od 50-3000 mm promjera s duljinama od 5 do preko 20 m.