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, feketemassza 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 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 minimálisra csökkenti 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 körülmények között 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 későbbi feldolgozásra 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 forgókemence 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-vasfoszfát (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 nincs szükség üzemanyagtároló és -szállító állomás kiépítésére, 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 szerves anyagokat távolít 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 újrahasznosítására

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 lítiumelemek 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 a 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.