Cuptor rotativ de reciclare a bateriilor cu litiu pentru piroliza și calcinarea în masă neagră

Soluție eficientă de procesare termică pentru reciclarea bateriilor cu ioni de litiu

Cuptorul rotativ de reciclare a bateriilor cu litiu Hywell este un sistem de procesare termică continuă conceput special pentru reciclarea bateriilor litiu-ion uzate, a deșeurilor de fabricare a bateriilor, a masei negre și a materialelor catodice. Sistemul folosește încălzirea controlată și gestionarea atmosferei pentru a îndepărta lianții organici, electroliții, materialele plastice și carbonul rezidual, păstrând în același timp metalele valoroase precum litiu, nichel, cobalt, mangan, cupru și grafit.

Pe măsură ce cererea globală de reciclare a bateriilor cu litiu continuă să crească, cuptoarele rotative au devenit una dintre cele mai fiabile tehnologii pentru piroliza în masă neagră, calcinarea materialului bateriei și regenerarea materialului catodic. În comparație cu cuptoarele discontinue, cuptoarele rotative oferă o funcționare continuă, un randament mai mare, o eficiență mai bună a transferului de căldură și o calitate mai consecventă a produsului.

Fie că procesează NMC, LFP, NCA sau resturi de producție de baterii, cuptorul rotativ Hywell oferă o soluție eficientă din punct de vedere energetic și extrem de automatizat pentru instalațiile moderne de reciclare a bateriilor.

Cum funcționează cuptorul rotativ de reciclare a bateriilor

1. Sistem de alimentare sigilat

Masa neagră, resturile de baterie sau materialele catodice sunt introduse în cuptorul rotativ printr-un sistem de alimentare etanș. Acest design minimizează emisiile de praf și menține integritatea atmosferei procesului.

2. Zona de preîncălzire

Materialul intră în secțiunea inițială de încălzire, unde umiditatea și compușii volatili încep să se evapore.

3. Zona de piroliză

În secțiunea de piroliză, compușii organici se descompun la temperaturi controlate. Electroliții, lianții, materialele plastice și contaminanții organici sunt îndepărtați termic.

Temperaturile tipice de piroliză variază de la 400°C la 700°C, în funcție de material și de cerințele procesului.

4. Zona de calcinare

Zona de calcinare prelucrează în continuare materialul la temperaturi ridicate pentru a îmbunătăți puritatea materialului și pentru a activa compuși metalici valoroși.

Temperaturile tipice de calcinare variază de la 600°C la 1100°C.

5. Răcire și descărcare

Materialul tratat este răcit înainte de descărcare pentru a asigura manipularea în siguranță și prelucrarea în aval.

Procesul de lucru al cuptorului rotativ de reciclare a bateriilor

Sistemul complet de cuptor rotativ de reciclare a bateriilor constă dintr-un dispozitiv de alimentare, corp cuptor, dispozitiv de descărcare, dispozitiv de încălzire, unitate de control etc. Dispozitivul de încălzire încălzește mediul înconjurător al materialelor din cuptor pentru a crește treptat temperatura. Când temperatura măsurată de termocuplu atinge cerințele, temperatura nu va continua să crească, iar materialul poate fi descărcat după ce timpul de reacție atinge valoarea specificată. Întregul proces este sigur și eficient.

1. Sistemul de alimentare este de obicei echipat cu un alimentator cu șurub sau alimentator cu vid pentru transport cantitativ.

2. Cuptorul de încălzire include în general o zonă de preîncălzire și o zonă de încălzire la temperatură înaltă. Există mai multe zone de temperatură în zona de preîncălzire și zona de încălzire la temperatură înaltă, unde temperatura fiecărei zone de temperatură poate fi setată separat și temperatura fiecărei zone a echipamentului

 este cerut de proces.

3. În funcție de diferitele caracteristici ale materialelor, inginerii Hywell Machinery vor proiecta dacă corpul cuptorului rotativ are nevoie de un unghi în funcție de caracteristicile materialului. Deoarece cuptorul rotativ al companiei noastre are un corp de cuptor orizontal și un corp de cuptor înclinat.

4. Modul de încălzire a cuptorului rotativ pentru materialele bateriei are încălzire electrică sau un încălzitor pe gaz/ulei. Dacă încălzitorul mașinii instalează un încălzitor electric, firul de rezistență este aranjat în partea de jos a corpului cuptorului pentru a încălzi indirect materialul.

5. Coolerul este de obicei un cooler cu tambur; materialul trece prin interiorul cilindrului, iar exteriorul este pulverizat cu apă pentru a răci indirect materialul pentru a îndeplini cerințele de temperatură de descărcare.

Ce este un cuptor rotativ de reciclare a bateriilor cu litiu?

Un cuptor rotativ de reciclare a bateriilor cu litiu este un cuptor cilindric cu rotație lentă utilizat pentru tratarea termică a deșeurilor de baterii și a materialelor de masă neagră. În timpul funcționării, materialul se deplasează continuu prin diferite zone de temperatură din interiorul cuptorului, în timp ce este încălzit în condiții atmosferice controlate.

Cuptorul rotativ poate îndeplini mai multe funcții critice în cadrul unui proces de reciclare a bateriei:

• Piroliza în masă neagră

• Îndepărtarea liantului

• Descompunerea electroliților

• Îndepărtarea contaminanților organici

• Calcinarea materialului catodic

• Reducerea carbonului

• Activarea materialului

• Regenerarea materialului catodic

Prin îndepărtarea impurităților și pregătirea materialului pentru prelucrarea în aval, cuptorul rotativ îmbunătățește semnificativ eficiența de recuperare a metalelor în sistemele de recuperare hidrometalurgică și metalurgică.

Calciner rotativ de reciclare pentru  baterie cu litiu

Termoliza cuptorului de reciclare a bateriilor video

De ce este important tratamentul termic în reciclarea bateriilor

Bateriile litiu-ion conțin metale valoroase, dar includ și materiale organice care pot afecta negativ procesele de recuperare a metalelor.

Aceste materiale nedorite includ:

• Liant PVDF

• Reziduuri electrolitice

• Solvenți organici

• Materiale plastice

• Materiale separatoare

• Compuși reziduali de carbon

Fără un tratament termic adecvat, aceste impurități pot reduce eficiența de leșiere, pot contamina soluțiile de proces și pot crește costurile de operare.

Cuptorul rotativ îndepărtează aceste componente prin piroliză și calcinare controlată, creând un produs de masă neagră mai curat și mai valoros.

Beneficiile includ:

• Recuperare îmbunătățită a litiului

• Recuperare crescută de nichel

• Recuperare crescută de cobalt

• Eficiență mai mare de leșiere

• Consum redus de reactiv

• Puritate îmbunătățită a produsului

• Impact redus asupra mediului

Procesul de piroliză în masă neagră

Ce este Black Mass?

Masa neagră este praful valoros produs după zdrobirea mecanică și separarea bateriilor litiu-ion. Conține un amestec de materiale catodice și anodice împreună cu contaminanți reziduali.

Compoziția tipică a masei negre include:

• Compuși de litiu

• Compuși de nichel

• Compuși de cobalt

• Compuși de mangan

• Grafit

• Particule de cupru

• Particule de aluminiu

• Reziduuri de liant

Deoarece masa neagră conține cantități semnificative de metale valoroase, a devenit o materie primă cheie în operațiunile moderne de reciclare a bateriilor.

De ce Masa Neagră necesită piroliză

Masa neagră proaspăt produsă conține adesea:

• Liant PVDF

• Solvenți organici

• Reziduuri electrolitice

• Contaminanți de carbon

Aceste impurități interferează cu extracția metalului din aval.

Cuptorul rotativ de reciclare a bateriilor îndepărtează acești contaminanți și produce un material mai curat, potrivit pentru prelucrarea hidrometalurgică.

Beneficiile pirolizei în masă neagră

• Conținut organic redus

• Eficiență îmbunătățită de recuperare a metalelor

• Performanță mai bună la leșiere

• Niveluri mai mici de impurități

• Valoare mai mare a produsului final

• Stabilitate îmbunătățită a procesului

Aplicații ale cuptorului rotativ de reciclare a bateriilor

Reciclarea bateriilor NMC

Cuptorul rotativ este utilizat pe scară largă pentru reciclarea materialelor catodice NMC, inclusiv:

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

Tratamentul termic îmbunătățește recuperarea metalelor și elimină substanțele organice reziduale.

Reciclarea bateriei LFP

Bateriile cu litiu fier fosfat (LFP) sunt din ce în ce mai utilizate în vehiculele electrice și în sistemele de stocare a energiei.

Cuptorul rotativ elimină eficient lianții și contaminanții organici, păstrând în același timp compușii valoroși care conțin litiu.

Reciclarea bateriilor NCA

Materialele bateriilor din Nichel Cobalt Aluminiu (NCA) necesită procesare termică controlată pentru a maximiza eficiența recuperării și pentru a menține calitatea materialului.

Reciclarea bateriei EV

Bateriile vehiculelor electrice conțin cantități mari de metale valoroase. Tehnologia cuptorului rotativ oferă o soluție eficientă pentru procesarea deșeurilor de baterii EV la scară industrială.

Fabricarea bateriilor Reciclarea deșeurilor

Sistemul poate procesa:

• resturi de electrozi

• Deșeuri de acoperire

• Deșeuri de producție de catozi

• Deșeuri de producție de anozi

• Baterie defecte

Regenerarea materialului catodic

Cuptorul rotativ poate fi folosit și pentru procesele de regenerare a materialului catodic, ajutând producătorii să recupereze și să refolosească materialele active valoroase.

Avantajele cuptorului rotativ de reciclare a bateriilor

În comparație cu cuptoarele rotative pe gaz și cu uleiul, energia electrică utilizată de cuptoarele electrice rotative este cea mai curată sursă de energie. Energia electrică poate fi conectată cu ușurință la fabrică și furnizată la cuptorul rotativ de încălzire electrică împreună cu linia de alimentare.

Avantajele în procesul de producție a cuptorului electric rotativ sunt, de asemenea, evidente.

• Eficiență termică ridicată, fără fum, fără cenușă și zgură pentru a elimina căldura evidentă.

• Este ușor să controlați automat condițiile, precizia controlului temperaturii cuptorului este mare și este potrivită pentru procesul de temperatură îngustă de pre-ardere.

• În plus, cuptorul electric rotativ nu trebuie să construiască o stație de depozitare și transport a combustibilului, ceea ce simplifică munca de achiziție a combustibilului, transport și managementul siguranței. În timpul procesului de producție, coroziunea corpului cuptorului din cauza gazului SO2 și a problemelor de poluare a mediului poate fi evitată. Prin urmare, cuptorul rotativ de încălzire electrică este mai economic decât cuptorul rotativ cu combustibil pe gaz și cuptorul rotativ cu combustibil cu ulei.

Parametrii tehnici cheie

Articol	Caietul de sarcini
Capacitate de procesare	100–5000 kg/h
Temperatura de operare	300–1200°C
Metoda de încălzire	Gaz, Electric, Păcură
Opțiuni de atmosferă	Aer, azot, gaz inert
Timp de rezidență	20–240 de minute
Diametrul cuptorului	Personalizat
Lungimea cuptorului	Personalizat
Viteza de rotatie	Controlul frecvenței variabile
Unghi de înclinare	1–5%
Sistem de control	PLC + Ecran tactil
Material de construcție	Oțel carbon / oțel inoxidabil / aliaj special
Marca: Specificațiile tehnice pot fi personalizate în funcție de cerințele procesului.

Parametrul calcinerului rotativ de reciclare a bateriilor

Model	Temperatura de functionare (C)	Diametrul conductei cuptorului (mm)	Viteza de rotație (RPM)	Lungimea conductei cuptorului (m)	Metoda de încălzire	Puterea motorului de antrenare (Kw)
HZG-50	400-1100	500	3-6	5-20	Electrice / Gaz / Petrol	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

Protecția și Siguranța Mediului

Procesele de reciclare a bateriilor necesită controale stricte de mediu.

Sistemele de cuptoare rotative Hywell pot fi echipate cu:

• Sisteme de colectare a prafului

• Oxidanți termici

• Post-ardere

• Epuratoare de gaze acide

• Sisteme de tratare a COV

• Sisteme de recuperare a căldurii reziduale

Aceste soluții ajută clienții să respecte reglementările de mediu, îmbunătățind în același timp eficiența generală a instalației.

De ce să alegeți Hywell pentru echipamentele de reciclare a bateriilor?

Hywell Machinery are o vastă experiență în proiectarea și fabricarea echipamentelor industriale de uscare, calcinare, granulare și procesare termică.

Avantajele noastre

• Peste 20 de ani de experiență în producție

• Soluții personalizate de reciclare a bateriilor

• Echipament conform CE

• Sisteme avansate de automatizare

• Suport la instalare la nivel mondial

• Capacitate de proiect la cheie

• Service post-vânzare profesional

• Asistență pentru optimizarea proceselor

Echipa noastră de ingineri lucrează îndeaproape cu clienții pentru a dezvolta sisteme eficiente și fiabile de reciclare a bateriilor, adaptate materialelor specifice și cerințelor de producție.

Întrebări frecvente

Ce temperatură este necesară pentru piroliza masei negre?

Temperaturile tipice de piroliză a masei negre variază de la 400°C la 700°C, în funcție de chimia bateriei și de nivelul de tratament dorit.

Care este diferența dintre piroliză și calcinare?

Piroliza îndepărtează în primul rând materialele organice, în timp ce calcinarea modifică proprietățile fizice și chimice ale materialelor anorganice prin tratament la temperatură înaltă.

Poate cuptorul rotativ să funcționeze în atmosferă de azot?

Da. Funcționarea în atmosferă cu azot este folosită în mod obișnuit pentru a preveni oxidarea și pentru a îmbunătăți controlul procesului.

Ce materiale pentru baterii pot fi prelucrate?

Sistemul poate procesa NMC, LFP, NCA, resturi de fabricare a bateriilor, masă neagră, materiale catodice și materiale anodice.

Ce intervale de capacitate sunt disponibile?

Cuptoarele rotative Hywell sunt disponibile de la unități de laborator și la scară pilot până la sisteme industriale care depășesc 5.000 kg/h.

Poate cuptorul să îndepărteze liantul PVDF?

Da. Una dintre aplicațiile principale ale cuptoarelor rotative de reciclare a bateriilor este îndepărtarea termică a liantului PVDF și a altor contaminanți organici.

Este posibilă funcționarea continuă?

Da. Cuptoarele rotative sunt special concepute pentru producția industrială continuă.

Poate fi personalizat sistemul?

Absolut. Dimensiunile cuptorului, metodele de încălzire, sistemele de control al atmosferei și nivelurile de automatizare pot fi personalizate în funcție de cerințele proiectului.

Ce industrii folosesc cuptoare rotative de reciclare a bateriilor?

Industriile includ fabrici de reciclare a bateriilor, producători de materiale catodice, unități de producție de baterii, companii de recuperare a metalelor și producători de materiale avansate.

Cum pot selecta dimensiunea corectă a cuptorului rotativ?

Mărimea cuptorului depinde de caracteristicile materialului, debitul necesar, timpul de rezidență, temperatura de funcționare și obiectivele procesului. Inginerii Hywell pot oferi recomandări personalizate de dimensionare și proces.

Cuptor rotativ pentru reciclarea bateriilor pentru reciclarea metalelor prețioase

Cuptor rotativ de reciclare la 600 de grade Baterie cu litiu cu piroliză la temperatură înaltă pentru reciclarea metalelor prețioase. Tehnologia de recuperare prin piroliză a bateriilor cu litiu este în principal pentru a extrage metale prețioase din bateriile cu litiu de putere scoase din funcțiune pentru reciclare, iar Hywell Machinery oferă în principal procesul și tehnologia cuptorului rotativ cu piroliză de bază.

Deșeurile bateriei cu litiu intră în cuptor. După o temperatură ridicată de 600 de grade, componentele ușor crăpate din bateria cu litiu sunt crăpate, iar metalele prețioase rămase sunt reciclate pentru reutilizare.

Se înțelege că dezafectarea anuală a bateriilor cu litiu din China poate ajunge la aproximativ 500.000 de tone. Cuptorul rotativ de la Hywell Machinery poate procesa 1-2 tone pe oră, iar capacitatea maximă anuală de procesare este de aproximativ 15.000 de tone. Pentru a procesa cele 500.000 de tone de deșeuri de baterii cu litiu, sunt necesare zeci de astfel de linii de producție. Amploarea pieței nu trebuie subestimată. În ultimii ani, diferite ministere și comisii naționale au standardizat și îmbunătățit treptat piața de reciclare a deșeurilor de baterii cu litiu de la mai puțin adânc la mai adânc, de la slab la puternic la nivel de politică. Văzând această oportunitate de afaceri, Hywell utilaje a cultivat industriile legate de bateriile cu litiu din 2014 și practic a deschis toate legăturile tehnice de la producția de baterii cu litiu până la reciclare.

Acest cuptor rotativ poate realiza „calcinarea atmosferei”, adică poate controla conținutul de oxigen din cuptor. „Gazele după piroliza la temperatură înaltă sunt în mare parte gaze inflamabile și explozive, care prezintă riscul de explozie.” Putem controla conținutul de oxigen din cuptor pentru a-l menține într-un mediu cu oxigen scăzut și pentru a asigura o producție sigură. Performanța este mult îmbunătățită.” Această tehnologie are o perspectivă foarte bună de aplicare în industrie.

Soluție de reciclare cu termoliză în cuptor rotativ

Calcinatoarele rotative sunt un mijloc extrem de eficient și rentabil pentru prelucrarea la temperatură înaltă a diferitelor produse granulare și pulberi. Unitatea este special concepută pentru a asigura condiții de proces controlate și uniforme.

Materialul este alimentat într-un cilindru rotativ care este încălzit extern în funcție de criteriile legate de timp și temperatură. Pe măsură ce cilindrul se rotește, materialul este răsturnat ușor pe măsură ce curge de la capătul de alimentare al cilindrului către capătul de descărcare. Acțiunea promovează expunerea uniformă a produsului la un mediu definit. Diverse procese folosesc gaze de reacție în contact direct cu produsul pentru a propaga o anumită reacție sau gaze de acoperire pentru a proteja produsul.

Selectarea corectă a materialului cilindrului de calcinare este critică și este determinată de temperatura procesului, compatibilitatea procesului și considerațiile de dimensiune fizică.

Calcinatoarele rotative Hywell Machinery sunt prevăzute cu control automat al temperaturii, presiunii și electrice cu cuptoare cu mai multe arzătoare cu gaz, ulei sau combustibil dublu sau elemente de încălzire electrice dispuse în zone. Disponibil în dimensiuni cuprinse între 50-3000 mm diametru, cu lungimi de la 5 la peste 20 m.