Litija bateriju pārstrādes rotācijas krāsns melnās masas pirolīzei un kalcinēšanai

Efektīvs termiskās apstrādes risinājums litija jonu akumulatoru pārstrādei

Hywell litija bateriju otrreizējās pārstrādes rotācijas krāsns ir nepārtrauktas termiskās apstrādes sistēma, kas īpaši izstrādāta izlietotu litija jonu akumulatoru, akumulatoru ražošanas lūžņu, melnās masas un katoda materiālu otrreizējai pārstrādei. Sistēma izmanto kontrolētu apkuri un atmosfēras pārvaldību, lai noņemtu organiskās saistvielas, elektrolītus, plastmasu un atlikušo oglekli, vienlaikus saglabājot vērtīgus metālus, piemēram, litiju, niķeli, kobaltu, mangānu, varu un grafītu.

Tā kā globālais pieprasījums pēc litija bateriju pārstrādes turpina pieaugt, rotācijas krāsnis ir kļuvušas par vienu no uzticamākajām tehnoloģijām melnās masas pirolīzei, akumulatoru materiālu kalcinēšanai un katoda materiāla reģenerācijai. Salīdzinot ar sērijveida krāsnīm, rotācijas krāsnis nodrošina nepārtrauktu darbību, lielāku caurlaidspēju, labāku siltuma pārneses efektivitāti un vienmērīgāku produktu kvalitāti.

Neatkarīgi no tā, vai tiek apstrādāti NMC, LFP, NCA vai akumulatoru ražošanas lūžņi, Hywell rotācijas krāsns nodrošina energoefektīvu un ļoti automatizētu risinājumu modernām akumulatoru pārstrādes rūpnīcām.

Kā darbojas akumulatoru pārstrādes rotācijas krāsns

1. Slēgtā barošanas sistēma

Melnā masa, akumulatoru lūžņi vai katoda materiāli tiek ievadīti rotācijas krāsnī caur noslēgtu padeves sistēmu. Šis dizains samazina putekļu emisijas un saglabā procesa atmosfēras integritāti.

2. Priekšsildīšanas zona

Materiāls nonāk sākotnējā sildīšanas sekcijā, kur sāk iztvaikot mitrums un gaistošie savienojumi.

3. Pirolīzes zona

Pirolīzes sekcijā organiskie savienojumi sadalās kontrolētā temperatūrā. Elektrolīti, saistvielas, plastmasa un organiskie piesārņotāji tiek termiski noņemti.

Tipiskās pirolīzes temperatūras svārstās no 400°C līdz 700°C atkarībā no materiāla un procesa prasībām.

4. Kalcinēšanas zona

Kalcinēšanas zona tālāk apstrādā materiālu paaugstinātā temperatūrā, lai uzlabotu materiāla tīrību un aktivizētu vērtīgus metālu savienojumus.

Tipiskās kalcinēšanas temperatūras svārstās no 600°C līdz 1100°C.

5. Dzesēšana un izlāde

Apstrādātais materiāls tiek atdzesēts pirms izkraušanas, lai nodrošinātu drošu apstrādi un pakārtotu apstrādi.

Bateriju pārstrādes rotācijas krāsns darba process

Pilna akumulatoru pārstrādes rotācijas krāsns sistēma sastāv no padeves ierīces, krāsns korpusa, izlādes ierīces, sildīšanas ierīces, vadības bloka utt. Sildīšanas ierīce uzsilda krāsnī esošo materiālu apkārtējo vidi, lai pakāpeniski paaugstinātu temperatūru. Kad termopāra mērītā temperatūra sasniegs nepieciešamo, temperatūra neturpinās paaugstināties, un materiālu var izlādēt pēc tam, kad reakcijas laiks sasniedz norādīto vērtību. Viss process ir drošs un efektīvs.

1. Barošanas sistēma parasti ir aprīkota ar skrūvju padevēju vai vakuuma padevējs kvantitatīvai transportēšanai.

2. Apkures krāsns parasti ietver priekšsildīšanas zonu un augstas temperatūras sildīšanas zonu. Priekšsildīšanas zonā un augstas temperatūras sildīšanas zonā ir vairākas temperatūras zonas, kurās var iestatīt katras temperatūras zonas temperatūru atsevišķi un katras iekārtas zonas temperatūru.

 ir nepieciešams procesam.

3. Saskaņā ar dažādām materiāla īpašībām Hywell mašīnu inženieri izstrādās, vai rotācijas krāsns korpusam ir nepieciešams leņķis atbilstoši materiāla īpašībām. Jo mūsu uzņēmuma rotācijas krāsnī ir horizontāls krāsns korpuss un slīps krāsns korpuss.

4. Akumulatoru materiālu rotācijas krāsns sildīšanas ceļā ir elektriskā apkure vai gāzes/eļļas sildītājs. Ja mašīnas sildītājs uzstāda elektrisko sildītāju, pretestības vads ir izvietots krāsns korpusa apakšā, lai netieši uzsildītu materiālu.

5. Dzesētājs parasti ir bungu dzesētājs; materiāls iet cauri cilindra iekšpusei, un ārpuse tiek izsmidzināta ar ūdeni, lai netieši atdzesētu materiālu, lai tas atbilstu izplūdes temperatūras prasībām.

Kas ir litija bateriju pārstrādes rotācijas krāsns?

Litija bateriju pārstrādes rotācijas krāsns ir lēni rotējoša cilindriska krāsns, ko izmanto bateriju atkritumu un melnās masas materiālu termiskai apstrādei. Darbības laikā materiāls nepārtraukti pārvietojas pa dažādām temperatūras zonām krāsnī, kamēr tiek karsēts kontrolētos atmosfēras apstākļos.

Rotācijas krāsns var veikt vairākas svarīgas funkcijas akumulatoru pārstrādes procesā:

• Melnās masas pirolīze

• Saistvielu noņemšana

• Elektrolītu sadalīšanās

• Organisko piesārņotāju noņemšana

• Katoda materiāla kalcinēšana

• Oglekļa samazināšana

• Materiāla aktivizēšana

• Katoda materiāla reģenerācija

Noņemot piemaisījumus un sagatavojot materiālu pakārtotajai apstrādei, rotācijas krāsns ievērojami uzlabo metālu atgūšanas efektivitāti hidrometalurģijas un metalurģijas reģenerācijas sistēmās.

Rotācijas kalcinētājs  litija akumulatoriem

Akumulatoru pārstrādes krāsns termolīzes video

Kāpēc termiskā apstrāde ir svarīga akumulatoru pārstrādē?

Litija jonu akumulatori satur vērtīgus metālus, kā arī organiskos materiālus, kas var negatīvi ietekmēt metāla reģenerācijas procesus.

Šie nevēlamie materiāli ietver:

• PVDF saistviela

• Elektrolītu atlikumi

• Organiskie šķīdinātāji

• Plastmasas

• Atdalīšanas materiāli

• Atlikušie oglekļa savienojumi

Bez pienācīgas termiskās apstrādes šie piemaisījumi var samazināt izskalošanās efektivitāti, piesārņot procesa risinājumus un palielināt ekspluatācijas izmaksas.

Rotācijas krāsns noņem šīs sastāvdaļas, izmantojot kontrolētu pirolīzi un kalcinēšanu, radot tīrāku un vērtīgāku melnās masas produktu.

Ieguvumi ietver:

• Uzlabota litija atgūšana

• Palielināta niķeļa atgūšana

• Palielināta kobalta atgūšana

• Augstāka izskalošanās efektivitāte

• Samazināts reaģenta patēriņš

• Uzlabota produkta tīrība

• Mazāka ietekme uz vidi

Melnās masas pirolīzes process

Kas ir melnā mise?

Melnā masa ir vērtīgs pulveris, kas iegūts pēc litija jonu akumulatoru mehāniskas sasmalcināšanas un atdalīšanas. Tas satur katoda un anoda materiālu maisījumu kopā ar atlikušajiem piesārņotājiem.

Tipiskā melnās masas sastāvā ietilpst:

• Litija savienojumi

• Niķeļa savienojumi

• Kobalta savienojumi

• Mangāna savienojumi

• Grafīts

• Vara daļiņas

• Alumīnija daļiņas

• Saistvielu atlikumi

Tā kā melnā masa satur ievērojamu daudzumu vērtīgu metālu, tā ir kļuvusi par galveno izejvielu mūsdienu akumulatoru pārstrādes darbībās.

Kāpēc melnajai masai nepieciešama pirolīze

Svaigi ražotā melnā masa bieži satur:

• PVDF saistviela

• Organiskie šķīdinātāji

• Elektrolītu atlikumi

• Oglekļa piesārņotāji

Šie piemaisījumi traucē pakārtoto metāla ekstrakciju.

Akumulatoru pārstrādes rotācijas krāsns noņem šos piesārņotājus un rada tīrāku materiālu, kas piemērots hidrometalurģiskai apstrādei.

Melnās masas pirolīzes priekšrocības

• Samazināts organisko vielu saturs

• Uzlabota metāla atgūšanas efektivitāte

• Labāka izskalošanās veiktspēja

• Zemāks piemaisījumu līmenis

• Augstāka gala produkta vērtība

• Uzlabota procesa stabilitāte

Bateriju pārstrādes rotācijas krāsns pielietojumi

NMC akumulatoru pārstrāde

Rotācijas krāsns tiek plaši izmantota NMC katoda materiālu pārstrādei, tostarp:

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

Termiskā apstrāde uzlabo metāla atgūšanu un noņem organiskās vielas.

LFP akumulatoru pārstrāde

Litija dzelzs fosfāta (LFP) akumulatorus arvien vairāk izmanto elektriskajos transportlīdzekļos un enerģijas uzglabāšanas sistēmās.

Rotācijas krāsns efektīvi noņem saistvielas un organiskos piesārņotājus, vienlaikus saglabājot vērtīgos litiju saturošos savienojumus.

NCA akumulatoru pārstrāde

Niķeļa kobalta alumīnija (NCA) akumulatoru materiāliem nepieciešama kontrolēta termiskā apstrāde, lai maksimāli palielinātu reģenerācijas efektivitāti un saglabātu materiāla kvalitāti.

EV bateriju pārstrāde

Elektrisko transportlīdzekļu akumulatori satur lielu daudzumu vērtīgu metālu. Rotācijas krāsns tehnoloģija nodrošina efektīvu risinājumu EV akumulatoru lūžņu pārstrādei rūpnieciskā mērogā.

Akumulatoru ražošanas lūžņu pārstrāde

Sistēma var apstrādāt:

• Elektrodu lūžņi

• Pārklājuma atkritumi

• Katoda ražošanas atkritumi

• Anoda ražošanas atkritumi

• Bojātas akumulatora šūnas

Katoda materiāla reģenerācija

Rotācijas krāsni var izmantot arī katoda materiālu reģenerācijas procesos, palīdzot ražotājiem atgūt un atkārtoti izmantot vērtīgus aktīvos materiālus.

priekšrocības Bateriju pārstrādes rotācijas krāsns

Salīdzinājumā ar ar gāzi kurināmo rotācijas krāsni un ar eļļu darbināmo rotācijas krāsni, elektriskās rotācijas krāsnis izmantotā elektroenerģija ir tīrākais enerģijas avots. Elektroenerģiju var viegli pieslēgt rūpnīcai un piegādāt elektriskās apkures rotācijas krāsnī kopā ar barošanas līniju.

Priekšrocības elektriskās rotācijas krāsns ražošanas procesā ir arī acīmredzamas.

• Augsta termiskā efektivitāte, bez dūmiem, bez pelniem un izdedžiem, lai noņemtu acīmredzamo siltumu.

• Ir viegli automātiski kontrolēt apstākļus, krāsns temperatūras kontroles precizitāte ir augsta, un tas ir piemērots šauram priekšapdedzināšanas temperatūras procesam.

• Turklāt elektriskajā rotācijas krāsnī nav jāizbūvē degvielas uzglabāšanas un transportēšanas stacija, kas atvieglo degvielas sagādes, transportēšanas un drošības vadības darbu. Ražošanas procesā var izvairīties no krāsns korpusa korozijas SO2 gāzes dēļ un vides piesārņojuma problēmām. Tāpēc elektriskās apkures rotācijas krāsns ir ekonomiskāka nekā gāzes kurināmā rotācijas krāsns un eļļas degvielas rotācijas krāsns.

Galvenie tehniskie parametri

Vienums	Specifikācija
Apstrādes jauda	100–5000 kg/h
Darba temperatūra	300–1200°C
Sildīšanas metode	Gāze, elektrība, mazuts
Atmosfēras iespējas	Gaiss, slāpeklis, inerta gāze
Uzturēšanās laiks	20–240 minūtes
Cepļa diametrs	Pielāgots
Krāsns garums	Pielāgots
Rotācijas ātrums	Mainīgas frekvences kontrole
Slīpuma leņķis	1–5%
Vadības sistēma	PLC + skārienekrāns
Būvmateriāls	Oglekļa tērauds / nerūsējošais tērauds / īpašs sakausējums
Marka: Tehniskās specifikācijas var pielāgot atbilstoši procesa prasībām.

Bateriju pārstrādes rotējošā kalcinētāja parametrs

Modelis	Darba temperatūra (C)	Krāsns caurules diametrs (mm)	Rotācijas ātrums (RPM)	Krāsns caurules garums (m)	Sildīšanas metode	Piedziņas motora jauda (kw)
HZG-50	400-1100	500	3-6	5-20	Elektrība / Gāze / Eļļa	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

Vides aizsardzība un drošība

Akumulatoru pārstrādes procesiem ir nepieciešama stingra vides kontrole.

Hywell rotācijas krāsns sistēmas var būt aprīkotas ar:

• Putekļu savākšanas sistēmas

• Termiskie oksidētāji

• Pēcdedzinātāji

• Skābās gāzes skruberi

• GOS apstrādes sistēmas

• Atkritumu siltuma reģenerācijas sistēmas

Šie risinājumi palīdz klientiem ievērot vides noteikumus, vienlaikus uzlabojot kopējo iekārtu efektivitāti.

Kāpēc izvēlēties Hywell akumulatoru pārstrādes aprīkojumam?

Hywell Machinery ir liela pieredze rūpnieciskās žāvēšanas, kalcinēšanas, granulēšanas un termiskās apstrādes iekārtu projektēšanā un ražošanā.

Mūsu priekšrocības

• Vairāk nekā 20 gadu ražošanas pieredze

• Individuāli izstrādāti akumulatoru pārstrādes risinājumi

• CE atbilstošs aprīkojums

• Uzlabotas automatizācijas sistēmas

• Instalācijas atbalsts visā pasaulē

• Pilnvērtīga projekta iespēja

• Profesionāls pēcpārdošanas serviss

• Palīdzība procesu optimizācijā

Mūsu inženieru komanda cieši sadarbojas ar klientiem, lai izstrādātu efektīvas un uzticamas akumulatoru pārstrādes sistēmas, kas pielāgotas konkrētiem materiāliem un ražošanas prasībām.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāda temperatūra ir nepieciešama melnās masas pirolīzei?

Tipiskās melnās masas pirolīzes temperatūras svārstās no 400°C līdz 700°C atkarībā no akumulatora ķīmijas un vēlamā apstrādes līmeņa.

Kāda ir atšķirība starp pirolīzi un kalcinēšanu?

Pirolīze galvenokārt atdala organiskos materiālus, savukārt kalcinēšana maina neorganisko materiālu fizikālās un ķīmiskās īpašības, apstrādājot augstā temperatūrā.

Vai rotācijas krāsns var darboties slāpekļa atmosfērā?

Jā. Slāpekļa atmosfēras darbību parasti izmanto, lai novērstu oksidāciju un uzlabotu procesa kontroli.

Kādus akumulatora materiālus var apstrādāt?

Sistēma var apstrādāt NMC, LFP, NCA, akumulatoru ražošanas lūžņus, melno masu, katoda materiālus un anoda materiālus.

Kādi jaudas diapazoni ir pieejami?

Hywell rotācijas krāsnis ir pieejamas no laboratorijas un izmēģinājuma mēroga vienībām līdz rūpnieciskām sistēmām, kuru ātrums pārsniedz 5000 kg/h.

Vai krāsns var noņemt PVDF saistvielu?

Jā. Viens no galvenajiem akumulatoru pārstrādes rotācijas krāšņu pielietojumiem ir PVDF saistvielas un citu organisko piesārņotāju termiskā noņemšana.

Vai ir iespējama nepārtraukta darbība?

Jā. Rotācijas krāsnis ir īpaši paredzētas nepārtrauktai rūpnieciskai ražošanai.

Vai sistēmu var pielāgot?

Pilnīgi noteikti. Krāsns izmērus, apkures metodes, atmosfēras kontroles sistēmas un automatizācijas līmeņus var pielāgot atbilstoši projekta prasībām.

Kurās nozarēs tiek izmantotas akumulatoru pārstrādes rotācijas krāsnis?

Nozares ietver akumulatoru pārstrādes rūpnīcas, katodu materiālu ražotājus, akumulatoru ražošanas iekārtas, metāla reģenerācijas uzņēmumus un progresīvu materiālu ražotājus.

Kā izvēlēties pareizo rotācijas krāsns izmēru?

Krāsns izmērs ir atkarīgs no materiāla īpašībām, nepieciešamās caurlaides spējas, uzturēšanās laika, darba temperatūras un procesa mērķiem. Hywell inženieri var sniegt pielāgotus izmēru un procesu ieteikumus.

Bateriju pārstrādes rotācijas krāsns dārgmetālu pārstrādei

600 grādu otrreizējās pārstrādes rotācijas krāsns augstas temperatūras pirolīzes litija akumulators dārgmetālu pārstrādei. Litija bateriju pirolīzes reģenerācijas tehnoloģija galvenokārt ir paredzēta dārgmetālu iegūšanai no ekspluatācijā pārtrauktām litija baterijām pārstrādei, un Hywell Machinery galvenokārt nodrošina pirolīzes rotācijas krāsns procesu un tehnoloģiju.

Litija akumulatora atkritumi nonāk krāsnī. Pēc augstas 600 grādu temperatūras litija akumulatorā viegli saplaisājošie komponenti tiek saplaisājuši, bet atlikušie dārgmetāli tiek pārstrādāti atkārtotai izmantošanai.

Tiek saprasts, ka Ķīnas litija bateriju ikgadējā ekspluatācijas pārtraukšana var sasniegt aptuveni 500 000 tonnu. Hywell Machinery rotācijas krāsns var apstrādāt 1-2 tonnas stundā, un gada maksimālā apstrādes jauda ir aptuveni 15 000 tonnu. Lai pārstrādātu 500 000 tonnu litija bateriju atkritumu, ir nepieciešami desmitiem šādu ražošanas līniju. Tirgus mērogu nevajadzētu novērtēt par zemu. Pēdējos gados arī dažādas valstu ministrijas un komisijas ir pakāpeniski standartizējušas un pilnveidojušas litija bateriju atkritumu pārstrādes tirgu no seklāka uz dziļāku, no vāja līdz spēcīgam politikas līmenī. Redzot šo biznesa iespēju, Hywell tehnika kopš 2014. gada ir kultivējusi ar litija akumulatoriem saistītas nozares un būtībā ir pavērusi visas tehniskās saites no litija akumulatoru ražošanas līdz otrreizējai pārstrādei.

Šī rotācijas krāsns var sasniegt 'atmosfēras kalcinēšanu', tas ir, tā var kontrolēt skābekļa saturu krāsnī. 'Pēc augstas temperatūras pirolīzes gāzes pārsvarā ir viegli uzliesmojošas un sprādzienbīstamas gāzes, kurām ir eksplozijas risks.' Mēs varam kontrolēt skābekļa saturu krāsnī, lai saglabātu to zema skābekļa vidē un nodrošinātu drošu ražošanu. Veiktspēja ir ievērojami uzlabota.' Šai tehnoloģijai ir ļoti labas pielietošanas iespējas nozarē.

Pārstrādes šķīdums ar rotācijas krāsns termolīzi

Rotācijas kalcinatori ir ļoti efektīvs un ekonomisks līdzeklis dažādu granulētu produktu un pulveru apstrādei augstā temperatūrā. Iekārta ir īpaši izstrādāta, lai nodrošinātu kontrolētus un vienotus procesa apstākļus.

Materiāls tiek ievadīts rotējošā cilindrā, kas tiek ārēji uzkarsēts saskaņā ar procesa laika un temperatūras kritērijiem. Kad cilindrs griežas, materiāls tiek maigi gāzts, jo tas plūst no cilindra padeves gala uz izplūdes galu. Darbība veicina vienmērīgu produkta pakļaušanu noteiktai videi. Dažādos procesos tiek izmantotas reakcijas gāzes, kas ir tiešā saskarē ar produktu, lai izplatītu noteiktu reakciju, vai pārklāj gāzes, lai aizsargātu produktu.

Pareiza kalcinētāja cilindra materiāla izvēle ir ļoti svarīga, un to nosaka procesa temperatūra, procesa saderība un fizikālā izmēra apsvērumi.

Hywell Machinery rotējošie kalcinatori ir aprīkoti ar automātisku temperatūras, spiediena un elektrisko vadību ar krāsnīm ar vairākiem gāzes, eļļas vai divu kurināmo degļiem vai elektriskiem sildelementiem, kas izvietoti zonās. Pieejams izmēros no 50 līdz 3000 mm diametrā ar garumu no 5 līdz vairāk nekā 20 m.