Lítium akkumulátoros újrahasznosító forgó kemence feketetömeg-pirolízishez és kalcináláshoz

Hatékony termikus feldolgozási megoldás a lítium-ion akkumulátorok újrahasznosításához

A Hywell Lithium Battery Recycling Rotary Kiln egy folyamatos hőfeldolgozó rendszer, amelyet kifejezetten az elhasznált lítium-ion akkumulátorok, akkumulátorgyártási hulladékok, fekete tömeg és katódanyagok újrahasznosítására terveztek. A rendszer szabályozott fűtést és atmoszféra szabályozást alkalmaz a szerves kötőanyagok, elektrolitok, műanyagok és maradék szén eltávolítására, miközben megőrzi az értékes fémeket, mint például a lítium, nikkel, kobalt, mangán, réz és grafit.

Ahogy a lítiumelemek újrahasznosítása iránti globális kereslet folyamatosan növekszik, a forgókemencék az egyik legmegbízhatóbb technológiává váltak a feketetömeg-pirolízis, az akkumulátorok kalcinálása és a katódanyag-regenerálás terén. A szakaszos kemencékhez képest a forgókemencék folyamatos működést, nagyobb teljesítményt, jobb hőátadási hatékonyságot és egyenletesebb termékminőséget kínálnak.

Legyen szó NMC, LFP, NCA vagy akkumulátorgyártási hulladék feldolgozásáról, a Hywell forgókemencéje energiahatékony és nagymértékben automatizált megoldást kínál a modern akkumulátor-újrahasznosító üzemek számára.

Hogyan működik az akkumulátor-újrahasznosító rotációs kemence

1. Zárt etetőrendszer

A fekete masszát, az akkumulátor törmeléket vagy a katód anyagokat egy lezárt adagolórendszeren keresztül táplálják be a forgókemencébe. Ez a kialakítás minimalizálja a porkibocsátást és megőrzi a folyamat légkörének integritását.

2. Előmelegítő zóna

Az anyag belép a kezdeti fűtőszakaszba, ahol a nedvesség és az illékony vegyületek elkezdenek elpárologni.

3. Pirolízis zóna

A pirolízis szakaszban a szerves vegyületek szabályozott hőmérsékleten bomlanak le. Az elektrolitokat, kötőanyagokat, műanyagokat és szerves szennyeződéseket termikusan eltávolítják.

A tipikus pirolízis-hőmérséklet 400°C és 700°C között van, az anyag- és folyamatkövetelményektől függően.

4. Kalcinációs zóna

A kalcinációs zóna tovább dolgozza fel az anyagot emelt hőmérsékleten, hogy javítsa az anyag tisztaságát és aktiválja az értékes fémvegyületeket.

A tipikus kalcinálási hőmérséklet 600°C és 1100°C között van.

5. Hűtés és kisütés

A kezelt anyagot kiürítés előtt lehűtik a biztonságos kezelés és a későbbi feldolgozás érdekében.

Az akkumulátor-újrahasznosító forgókemencék munkafolyamata

Az akkumulátor-újrahasznosító forgókemencék teljes rendszere egy adagolóeszközből, kemencetestből, kisütőberendezésből, fűtőberendezésből, vezérlőegységből stb. áll. A fűtőberendezés felmelegíti a kemencében lévő anyagok környező környezetét, hogy fokozatosan növelje a hőmérsékletet. Amikor a hőelem által mért hőmérséklet eléri a kívánt értéket, a hőmérséklet nem emelkedik tovább, és a reakcióidő elérése után az anyag kiüríthető. Az egész folyamat biztonságos és hatékony.

1. Az etetőrendszer általában csavaros adagolóval, ill vákuum adagoló mennyiségi szállításhoz.

2. A fűtőkemencében általában van egy előmelegítő zóna és egy magas hőmérsékletű fűtőzóna. Az előfűtési zónában és a magas hőmérsékletű fűtési zónában több hőmérsékleti zóna található, ahol az egyes hőmérsékleti zónák hőmérséklete külön állítható, illetve a berendezés egyes zónáinak hőmérséklete.

 a folyamat megköveteli.

3. Különböző anyagjellemzők szerint a Hywell gépek mérnökei megtervezik, hogy a forgó kemencetestnek szüksége van-e szögre az anyagjellemzőknek megfelelően. Mert cégünk forgókemencéje vízszintes kemencetesttel és ferde kemencetesttel rendelkezik.

4. Az akkumulátoros anyagok forgókemencéjének fűtési módja elektromos fűtéssel vagy gáz/olajfűtéssel rendelkezik. Ha a gépi fűtőberendezés elektromos fűtőtestet szerel fel, az ellenálláshuzal a kemencetest alján van elrendezve, hogy közvetetten melegítse az anyagot.

5. A hűtő általában dobhűtő; az anyag áthalad a henger belsején, és a külsejét vízzel permetezzük, hogy az anyagot közvetetten lehűtsük, hogy megfeleljen a kibocsátási hőmérsékleti követelményeknek.

Mi az a lítium akkumulátor újrahasznosító forgó kemence?

A lítium akkumulátor újrahasznosító forgó kemence egy lassan forgó hengeres kemence, amelyet akkumulátorhulladék és fekete tömegű anyagok hőkezelésére használnak. Működés közben az anyag folyamatosan mozog a kemencében lévő különböző hőmérsékleti zónákon, miközben szabályozott légköri feltételek mellett melegszik.

A forgó kemence több kritikus funkciót is elláthat az akkumulátor-újrahasznosítási folyamaton belül:

• Fekete tömegű pirolízis

• Kötőanyag eltávolítása

• Elektrolit bomlás

• Szerves szennyeződés eltávolítása

• Katód anyag kalcinálás

• Szén-dioxid-csökkentés

• Anyagaktiválás

• Katód anyag regenerálása

A szennyeződések eltávolításával és az anyag feldolgozására való előkészítésével a forgókemence jelentősen javítja a fém-visszanyerési hatékonyságot a hidrometallurgiai és kohászati ​​visszanyerő rendszerekben.

Újrahasznosítható forgó kalcináló  lítium akkumulátorhoz

Akkumulátor újrahasznosító kemence termolízis videó

Miért fontos a hőkezelés az akkumulátor-újrahasznosításban?

A lítium-ion akkumulátorok értékes fémeket tartalmaznak, de szerves anyagokat is tartalmaznak, amelyek negatívan befolyásolhatják a fém-visszanyerési folyamatokat.

Ezek a nem kívánt anyagok a következők:

• PVDF kötőanyag

• Elektrolit maradványok

• Szerves oldószerek

• Műanyagok

• Elválasztó anyagok

• Maradék szénvegyületek

Megfelelő hőkezelés nélkül ezek a szennyeződések csökkenthetik a kilúgozás hatékonyságát, szennyezhetik a folyamat megoldásait és növelhetik az üzemeltetési költségeket.

A rotációs kemence ezeket az összetevőket ellenőrzött pirolízis és kalcinálás útján távolítja el, így tisztább és értékesebb fekete tömegterméket hoz létre.

Az előnyök közé tartozik:

• Javított lítium visszanyerés

• Fokozott nikkelvisszanyerés

• Fokozott kobalt visszanyerés

• Magasabb kimosási hatékonyság

• Csökkentett reagens fogyasztás

• Javított terméktisztaság

• Alacsonyabb környezeti hatás

Feketetömegű pirolízis folyamat

Mi az a fekete mise?

A fekete massza a lítium-ion akkumulátorok mechanikus aprítása és szétválasztása után keletkező értékes por. Katód és anód anyagok keverékét tartalmazza a maradék szennyeződésekkel együtt.

A fekete tömeg tipikus összetétele a következőket tartalmazza:

• Lítium vegyületek

• Nikkelvegyületek

• Kobalt vegyületek

• Mangán vegyületek

• Grafit

• Réz részecskék

• Alumínium részecskék

• Kötőanyag maradványok

Mivel a fekete massza jelentős mennyiségű értékes fémet tartalmaz, a modern akkumulátor-újrahasznosítási műveletek kulcsfontosságú alapanyagává vált.

Miért van szükség a fekete tömegre pirolízisre?

A frissen előállított fekete massza gyakran tartalmaz:

• PVDF kötőanyag

• Szerves oldószerek

• Elektrolit maradványok

• Szénszennyező anyagok

Ezek a szennyeződések zavarják a későbbi fémkivonást.

Az akkumulátor-újrahasznosító forgókemence eltávolítja ezeket a szennyeződéseket, és tisztább, hidrometallurgiai feldolgozásra alkalmas anyagot állít elő.

A feketetömeg-pirolízis előnyei

• Csökkentett szervesanyag-tartalom

• Fokozott fémvisszanyerési hatékonyság

• Jobb kimosási teljesítmény

• Alacsonyabb szennyeződési szint

• Magasabb végtermék érték

• Fokozott folyamatstabilitás

Az akkumulátor-újrahasznosító forgókemencék alkalmazásai

NMC akkumulátor újrahasznosítás

A forgókemencét széles körben használják NMC katód anyagok újrahasznosítására, beleértve:

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

A hőkezelés javítja a fémek visszanyerését és eltávolítja a maradék szerves anyagokat.

LFP akkumulátor-újrahasznosítás

A lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorokat egyre gyakrabban használják elektromos járművekben és energiatároló rendszerekben.

A forgó kemence hatékonyan távolítja el a kötőanyagokat és a szerves szennyeződéseket, miközben megőrzi az értékes lítium tartalmú vegyületeket.

NCA akkumulátor újrahasznosítás

A nikkel-kobalt-alumínium (NCA) akkumulátorok ellenőrzött hőkezelést igényelnek a hasznosítási hatékonyság maximalizálása és az anyagminőség megőrzése érdekében.

EV Battery Recycling

Az elektromos járművek akkumulátorai nagy mennyiségben tartalmaznak értékes fémeket. A forgókemencés technológia hatékony megoldást nyújt az elektromos járművek akkumulátorának ipari méretekben történő feldolgozására.

Akkumulátorgyártási hulladék újrahasznosítása

A rendszer képes feldolgozni:

• Elektróda törmelék

• Bevonathulladék

• Katódgyártási hulladék

• Anódgyártási hulladék

• Hibás akkumulátorcellák

Katód anyag regeneráció

A forgókemencét katódanyag-regenerációs folyamatokhoz is lehet használni, ezzel segítve a gyártókat az értékes aktív anyagok visszanyerésében és újrafelhasználásában.

előnyei Az akkumulátor-újrahasznosító forgókemencék

A gáztüzelésű forgókemencével és az olajtüzelésű forgókemencével összehasonlítva az elektromos forgókemencék által felhasznált villamos energia a legtisztább energiaforrás. Az elektromos energia könnyen csatlakoztatható a gyárhoz, és a tápvezetékkel együtt az elektromos fűtésű forgókemencébe táplálható.

Az elektromos forgókemencék gyártási folyamatának előnyei szintén nyilvánvalóak.

• Magas hőhatékonyság, nincs füst, nincs hamu és salak, hogy elvonja a nyilvánvaló hőt.

• Könnyen szabályozható a körülmények automatikusan, a kemence hőmérséklet-szabályozási pontossága nagy, és alkalmas a szűk előégetési hőmérsékleti folyamatra.

• Ezen túlmenően az elektromos forgókemencéhez nem kell tüzelőanyag-tároló és -szállító állomást építeni, ami leegyszerűsíti a tüzelőanyag beszerzési, szállítási és biztonsági menedzsment munkáját. A gyártási folyamat során elkerülhető a kemencetest SO2 gáz okozta korróziója és környezetszennyezési problémák. Ezért az elektromos fűtésű forgó kemence gazdaságosabb, mint a gáztüzelésű forgó kemence és az olajtüzelésű forgó kemence.

Főbb műszaki paraméterek

Tétel	Specifikáció
Feldolgozási kapacitás	100-5000 kg/h
Üzemi hőmérséklet	300-1200°C
Fűtési módszer	Gáz, Villany, Üzemanyag
Atmoszféra opciók	Levegő, nitrogén, inert gáz
Tartózkodási idő	20-240 perc
Kemence átmérője	Testreszabott
Kemence hossza	Testreszabott
Forgási sebesség	Változtatható frekvencia szabályozás
Hajlásszög	1-5%
Vezérlőrendszer	PLC + érintőképernyő
Építőanyag	Szénacél / Rozsdamentes acél / Különleges ötvözet
Jelölés: A műszaki adatok a folyamatkövetelményeknek megfelelően testreszabhatók.

Az akkumulátor-újrahasznosító forgó kalcináló paramétere

Modell	Üzemi hőmérséklet (C)	A kemencecső átmérője (mm)	Forgási sebesség (RPM)	Kemencecső hossza (m)	Fűtési módszer	A hajtómotor teljesítménye (Kw)
HZG-50	400-1100	500	3-6	5-20	Elektromos / Gáz / Olaj	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

Környezetvédelem és biztonság

Az akkumulátor-újrahasznosítási folyamatok szigorú környezetvédelmi ellenőrzéseket igényelnek.

A Hywell forgókemencés rendszerei felszerelhetők:

• Porgyűjtő rendszerek

• Termikus oxidálószerek

• Utóégetők

• Savas gázmosók

• VOC kezelési rendszerek

• Hulladékhővisszanyerő rendszerek

Ezek a megoldások segítenek az ügyfeleknek betartani a környezetvédelmi előírásokat, miközben javítják az üzem általános hatékonyságát.

Miért válassza a Hywellt az akkumulátor-újrahasznosító berendezésekhez?

A Hywell Machinery kiterjedt tapasztalattal rendelkezik az ipari szárító, kalcináló, granuláló és termikus feldolgozó berendezések tervezésében és gyártásában.

Előnyeink

• Több mint 20 éves gyártási tapasztalat

• Egyedi tervezésű akkumulátor-újrahasznosítási megoldások

• CE-kompatibilis berendezés

• Fejlett automatizálási rendszerek

• Világszerte telepítési támogatás

• Kulcsrakész projektképesség

• Professzionális értékesítés utáni szolgáltatás

• Folyamatoptimalizálási segítség

Mérnöki csapatunk szorosan együttműködik az ügyfelekkel, hogy hatékony és megbízható akkumulátor-újrahasznosítási rendszereket fejlesszenek ki, amelyek egyedi anyagokra és gyártási követelményekre szabottak.

Gyakran Ismételt Kérdések

Milyen hőmérséklet szükséges a feketetömeg-pirolízishez?

A fekete tömegű pirolízis tipikus hőmérséklete 400°C és 700°C között van, az akkumulátor kémiájától és a kívánt kezelési szinttől függően.

Mi a különbség a pirolízis és a kalcinálás között?

A pirolízis elsősorban a szerves anyagokat távolítja el, míg a kalcinálás a szervetlen anyagok fizikai és kémiai tulajdonságait módosítja a magas hőmérsékletű kezeléssel.

Működhet-e a forgó kemence nitrogén atmoszférában?

Igen. A nitrogén atmoszféra működését általában az oxidáció megelőzésére és a folyamatszabályozás javítására használják.

Milyen elemeket lehet feldolgozni?

A rendszer képes feldolgozni NMC-t, LFP-t, NCA-t, akkumulátorgyártási hulladékot, feketetömeget, katód- és anódanyagokat.

Milyen kapacitástartományok állnak rendelkezésre?

A Hywell forgókemencék a laboratóriumi és kísérleti méretű egységektől az 5000 kg/h-t meghaladó ipari rendszerekig elérhetők.

Eltávolíthatja a kemence a PVDF kötőanyagot?

Igen. Az akkumulátor-újrahasznosító forgókemencék egyik elsődleges alkalmazása a PVDF kötőanyag és más szerves szennyeződések termikus eltávolítása.

Lehetséges a folyamatos működés?

Igen. A forgókemencéket kifejezetten folyamatos ipari termelésre tervezték.

Testreszabható a rendszer?

Teljesen. A kemence méretei, a fűtési módszerek, a légkör szabályozási rendszerek és az automatizálási szintek mind testreszabhatók a projekt követelményei szerint.

Mely iparágak használnak akkumulátor-újrahasznosító forgókemencéket?

Az iparágak közé tartoznak az akkumulátor-újrahasznosító üzemek, a katódanyag-gyártók, az akkumulátorgyártó létesítmények, a fémhasznosító vállalatok és a fejlett anyagok gyártói.

Hogyan választhatom ki a megfelelő forgókemencét?

A kemence mérete függ az anyag jellemzőitől, a szükséges áteresztőképességtől, a tartózkodási időtől, az üzemi hőmérséklettől és a folyamat céljaitól. A Hywell mérnökei személyre szabott méretezési és eljárási javaslatokat tudnak adni.

Akkumulátor-újrahasznosító rotációs kemence nemesfémek újrahasznosításához

600 fokos újrahasznosító forgókemencés, magas hőmérsékletű pirolízis lítium akkumulátor nemesfémek újrahasznosításához. A lítium akkumulátor pirolízis visszanyerési technológiája elsősorban a nemesfémek kinyerésére szolgál a leszerelt lítium akkumulátorokból újrahasznosítás céljából, és a Hywell Machinery főként a mag pirolízis forgókemencés folyamatát és technológiáját biztosítja.

A hulladék lítium elem belép a kemencébe. Magas, 600 fokos hőmérséklet után a lítium akkumulátor könnyen repedező alkatrészei lerepednek, a megmaradt nemesfémeket pedig újrahasznosítják.

Magától értetődik, hogy a kínai lítium akkumulátorok éves leszerelése elérheti az 500 000 tonnát. A Hywell Machinery forgókemencéje óránként 1-2 tonnát tud feldolgozni, az éves maximális feldolgozási kapacitás pedig körülbelül 15 000 tonna. Az 500 000 tonna hulladék lítium akkumulátor feldolgozásához több tucat ilyen gyártósorra van szükség. A piaci léptéket nem szabad alábecsülni. Az elmúlt években a különböző nemzeti minisztériumok és bizottságok is fokozatosan szabványosították és javították a hulladék lítium akkumulátorok újrahasznosítási piacát a sekélyebbről a mélyebbre, a gyengébbről az erősre politikai szinten. Ezt az üzleti lehetőséget látva a Hywell gépei 2014 óta művelték a lítiumelemekkel kapcsolatos iparágakat, és alapvetően megnyitották az összes műszaki kapcsolatot a lítiumelemek gyártásától az újrahasznosításig.

Ez a forgó kemence 'atmoszférikus kalcinálást' képes elérni, azaz szabályozni tudja a kemence oxigéntartalmát. 'A magas hőmérsékletű pirolízis utáni gázok többnyire gyúlékony és robbanásveszélyes gázok, amelyek robbanásveszélyesek.' A kemence oxigéntartalmát szabályozhatjuk, hogy alacsony oxigéntartalmú környezetben tartsuk és biztosítsuk a biztonságos termelést. A teljesítmény jelentősen javult.' Ennek a technológiának nagyon jó az alkalmazási lehetősége az iparban.

Újrahasznosító oldat forgókemencés termolízissel

A forgó kalcinálók rendkívül hatékony és költséghatékony eszközök különféle szemcsés termékek és porok magas hőmérsékletű feldolgozásához. Az egységet kifejezetten az ellenőrzött és egységes folyamatfeltételek biztosítására tervezték.

Az anyagot egy forgó hengerbe táplálják, amelyet kívülről melegítenek a folyamathoz kapcsolódó idő-hőmérséklet kritériumok szerint. Ahogy a henger forog, az anyag finoman billeg, miközben a henger betáplálási végétől a nyomóvég felé áramlik. A művelet elősegíti a termék egyenletes expozícióját egy meghatározott környezetben. Különböző eljárások a termékkel közvetlenül érintkező reakciógázokat alkalmaznak egy adott reakció előidézésére, vagy gázokat fednek le a termék védelmére.

A kalcináló henger anyagának megfelelő kiválasztása kritikus fontosságú, és ezt a folyamat hőmérséklete, a folyamat kompatibilitása és a fizikai méret szempontjai határozzák meg.

A Hywell Machinery forgó égetőgépei automatikus hőmérséklet-, nyomás- és elektromos vezérléssel vannak felszerelve, több gáz-, olaj- vagy kettős tüzelőanyag-égővel vagy zónákban elhelyezett elektromos fűtőelemekkel ellátott kemencékkel. 50-3000 mm átmérőjű méretben, 5-től 20 m-ig terjedő hosszúságban kapható.