Ротациона пећ за рециклажу литијумских батерија за пиролизу и калцинацију црне масе

Ефикасно решење за термичку обраду за рециклажу литијум-јонских батерија

Хивелл Ротари Килн за рециклажу литијумских батерија је систем за континуирану термичку обраду посебно дизајниран за рециклажу истрошених литијум-јонских батерија, отпадака за производњу батерија, црне масе и катодних материјала. Систем користи контролисано грејање и управљање атмосфером за уклањање органских везива, електролита, пластике и заосталог угљеника уз очување вредних метала као што су литијум, никл, кобалт, манган, бакар и графит.

Како глобална потражња за рециклажом литијумских батерија наставља да расте, ротационе пећи су постале једна од најпоузданијих технологија за пиролизу црне масе, калцинацију батеријског материјала и регенерацију катодног материјала. У поређењу са шаржним пећима, ротационе пећи нуде континуирани рад, већи проток, бољу ефикасност преноса топлоте и конзистентнији квалитет производа.

Било да се обрађује НМЦ, ЛФП, НЦА или отпад за производњу батерија, Хивелл-ова ротирајућа пећ пружа енергетски ефикасно и високо аутоматизовано решење за модерна постројења за рециклажу батерија.

Како функционише ротациона пећ за рециклажу батерија

1. Запечаћени систем за храњење

Црна маса, отпад батерије или катодни материјали се убацују у ротирајућу пећ кроз затворени систем за напајање. Овај дизајн минимизира емисије прашине и одржава интегритет атмосфере процеса.

2. Зона предгревања

Материјал улази у почетну секцију за грејање, где влага и испарљива једињења почињу да испаравају.

3. Зона пиролизе

У одељку за пиролизу, органска једињења се разлажу под контролисаним температурама. Електролити, везива, пластика и органски загађивачи се термички уклањају.

Типичне температуре пиролизе се крећу од 400°Ц до 700°Ц, у зависности од материјала и захтева процеса.

4. Зона калцинације

Зона калцинације даље обрађује материјал на повишеним температурама да би се побољшала чистоћа материјала и активирала вредна метална једињења.

Типичне температуре калцинације се крећу од 600°Ц до 1100°Ц.

5. Хлађење и пражњење

Обрађени материјал се хлади пре испуштања да би се обезбедило безбедно руковање и обрада низводно.

Радни процес ротационе пећи за рециклажу батерија

Комплетан систем ротационе пећи за рециклажу батерија састоји се од уређаја за напајање, тела пећи, уређаја за пражњење, уређаја за грејање, контролне јединице итд. Уређај за грејање загрева околно окружење материјала у пећи како би постепено повећао температуру. Када температура коју мери термоелемент достигне захтев, температура неће наставити да расте, а материјал се може испразнити након што време реакције достигне наведену вредност. Цео процес је сигуран и ефикасан.

1. Систем за храњење је обично опремљен пужним улагачем или вакуум хранилица за квантитативно транспортовање.

2. Пећ за грејање генерално укључује зону претходног загревања и зону загревања високе температуре. Постоји више температурних зона у зони предгревања и зони високотемпературног грејања, где се температура сваке температурне зоне може посебно подесити, а температура сваке зоне опреме

 захтева процес.

3. У складу са различитим карактеристикама материјала, инжењери Хивелл машинерије ће дизајнирати да ли телу ротационе пећи треба угао у складу са карактеристикама материјала. Зато што ротациона пећ наше компаније има хоризонтално тело пећи и нагнуто тело пећи.

4. Начин грејања ротационе пећи за батеријске материјале има електрично грејање или грејач на гас/уље. Ако машински грејач инсталира електрични грејач, отпорна жица је постављена на дну тела пећи да индиректно загрева материјал.

5. Хладњак је обично бубањ хладњак; материјал пролази кроз унутрашњост цилиндра, а споља се прска водом како би се индиректно охладио материјал како би се испунили захтеви за температуру пражњења.

Шта је ротирајућа пећ за рециклажу литијумских батерија?

Ротациона пећ за рециклажу литијумских батерија је споро ротирајућа цилиндрична пећ која се користи за термичку обраду отпада батерија и материјала црне масе. Током рада, материјал се непрекидно креће кроз различите температурне зоне унутар пећи док се загрева под контролисаним атмосферским условима.

Ротациона пећ може да обавља више критичних функција у процесу рециклаже батерија:

• Пиролиза црне масе

• Уклањање везива

• Распадање електролита

• Уклањање органских загађивача

• Калцинација катодног материјала

• Смањење угљеника

• Материјална активација

• Регенерација катодног материјала

Уклањањем нечистоћа и припремом материјала за даљњу обраду, ротациона пећ значајно побољшава ефикасност извлачења метала у хидрометалуршким и металуршким системима за опоравак.

Рециклажни ротациони калцинер за  литијумску батерију

Видео о термолизи пећи за рециклажу батерија

Зашто је термичка обрада важна у рециклажи батерија

Литијум-јонске батерије садрже вредне метале, али такође укључују органске материјале који могу негативно утицати на процесе опоравка метала.

Ови нежељени материјали укључују:

• ПВДФ везиво

• Остаци електролита

• Органски растварачи

• Пластика

• Материјали сепаратора

• Преостала једињења угљеника

Без одговарајуће термичке обраде, ове нечистоће могу смањити ефикасност испирања, контаминирати процесна решења и повећати оперативне трошкове.

Ротациона пећ уклања ове компоненте путем контролисане пиролизе и калцинације, стварајући чистији и вреднији производ црне масе.

Предности укључују:

• Побољшан опоравак литијума

• Повећан опоравак никла

• Повећан опоравак кобалта

• Већа ефикасност испирања

• Смањена потрошња реагенса

• Побољшана чистоћа производа

• Мањи утицај на животну средину

Процес пиролизе црне масе

Шта је црна миса?

Црна маса је драгоцени прах који настаје након механичког дробљења и одвајања литијум-јонских батерија. Садржи мешавину катодног и анодног материјала заједно са заосталим загађивачима.

Типични састав црне масе укључује:

• Једињења литијума

• Једињења никла

• Једињења кобалта

• Једињења мангана

• Графит

• Честице бакра

• Алуминијумске честице

• Остаци везива

Пошто црна маса садржи значајне количине вредних метала, постала је кључна сировина у савременим операцијама рециклирања батерија.

Зашто црна маса захтева пиролизу

Свеже произведена црна маса често садржи:

• ПВДФ везиво

• Органски растварачи

• Остаци електролита

• Загађивачи угљеника

Ове нечистоће ометају низводно екстракцију метала.

Ротациона пећ за рециклажу батерија уклања ове загађиваче и производи чистији материјал погодан за хидрометалуршку обраду.

Предности пиролизе црне масе

• Смањени органски садржај

• Побољшана ефикасност опоравка метала

• Бољи учинак испирања

• Нижи нивои нечистоћа

• Већа вредност финалног производа

• Побољшана стабилност процеса

Примене ротационе пећи за рециклажу батерија

Рециклирање НМЦ батерија

Ротациона пећ се широко користи за рециклажу НМЦ катодних материјала укључујући:

• НМЦ111

• НМЦ523

• НМЦ622

• НМЦ811

Термичка обрада побољшава опоравак метала и уклања преостале органске материје.

Рециклирање ЛФП батерија

Литијум гвожђе фосфатне (ЛФП) батерије се све више користе у електричним возилима и системима за складиштење енергије.

Ротациона пећ ефикасно уклања везива и органске загађиваче, а истовремено чува вредна једињења која садрже литијум.

НЦА рециклирање батерија

Материјали никл-кобалт алуминијума (НЦА) батерије захтевају контролисану термичку обраду како би се максимизирала ефикасност опоравка и одржао квалитет материјала.

Рециклирање ЕВ батерија

Батерије електричних возила садрже велике количине вредних метала. Технологија ротационе пећи пружа ефикасно решење за прераду отпада ЕВ батерија у индустријском обиму.

Рециклирање отпада у производњи батерија

Систем може да обради:

• Отпад од електроде

• Отпад од премаза

• Отпад од производње катоде

• Отпад од производње анода

• Неисправне ћелије батерије

Регенерација катодног материјала

Ротациона пећ се такође може користити за процесе регенерације катодног материјала, помажући произвођачима да поврате и поново користе вредне активне материјале.

Предности ротационе пећи за рециклажу батерија

У поређењу са ротационим пећима на гас и ротационим пећима на уље, електрична енергија коју користе електричне ротационе пећи је најчистији извор енергије. Електрична енергија се лако може повезати са фабриком и испоручити ротационој пећи за електрично грејање заједно са доводом за напајање.

Предности у процесу производње електричне ротационе пећи су такође очигледне.

• Висока термичка ефикасност, без дима, без пепела и шљаке за одвођење очигледне топлоте.

• Лако је аутоматски контролисати услове, тачност контроле температуре пећи је висока и погодна је за уски процес температуре пре печења.

• Поред тога, електрична ротациона пећ не мора да гради станицу за складиштење и транспорт горива, што поједностављује посао набавке горива, транспорта и управљања безбедношћу. Током процеса производње може се избећи корозија тела пећи услед гаса СО2 и загађења животне средине. Према томе, ротирајућа пећ за електрично грејање је економичнија од ротационе пећи на гасно гориво и ротационе пећи на уљно гориво.

Кључни технички параметри

Ставка	Спецификација
Процессинг Цапацити	100–5000 кг/х
Радна температура	300–1200°Ц
Метода грејања	Гас, струја, лож уље
Опције атмосфере	Ваздух, азот, инертни гас
Време боравка	20–240 минута
Пречник пећи	Прилагођено
Дужина пећи	Прилагођено
Брзина ротације	Контрола променљиве фреквенције
Угао нагиба	1–5%
Контролни систем	ПЛЦ + екран осетљив на додир
Грађевински материјал	Угљенични челик / нерђајући челик / специјална легура
Ознака: Техничке спецификације се могу прилагодити захтевима процеса.

Параметар ротационог калцинатора за рециклажу батерија

Модел	Радна температура (Ц)	Пречник цеви за пећ (мм)	Брзина ротације (о/мин)	Дужина цеви за пећ (м)	Метода грејања	Снага погонског мотора (Кв)
ХЗГ-50	400-1100	500	3-6	5-20	Електрични / Гас / Нафта	2.2
ХЗГ-80	400-1100	800	3-6	5-20		3
ХЗГ-100	400-1100	1000	3-5	5-20		5.5
ХЗГ-120	400-1100	1200	3-5	5-20		5.5
ХЗГ-150	400-1100	1500	3-5	8-20		7.5
ХЗГ-180	400-1100	1800	2-3	8-20		11
ХЗГ-200	400-1100	2000	2-3	8-20		22

Заштита и безбедност животне средине

Процеси рециклирања батерија захтевају строгу контролу животне средине.

Хивелл системи ротационих пећи могу бити опремљени са:

• Системи за сакупљање прашине

• Термални оксиданти

• Афтербурнерс

• Пречистачи киселих гасова

• Системи за третман ВОЦ

• Системи поврата отпадне топлоте

Ова решења помажу купцима да се придржавају еколошких прописа и истовремено побољшавају укупну ефикасност постројења.

Зашто одабрати Хивелл за опрему за рециклажу батерија?

Хивелл Мацхинери има велико искуство у пројектовању и производњи опреме за индустријско сушење, калцинацију, гранулацију и термичку обраду.

Наше предности

• Више од 20 година искуства у производњи

• Решења за рециклажу батерија по мери

• Опрема усаглашена са ЦЕ

• Напредни системи аутоматизације

• Подршка за инсталацију широм света

• Могућност пројекта „кључ у руке“.

• Професионална постпродајна услуга

• Помоћ при оптимизацији процеса

Наш инжењерски тим блиско сарађује са купцима на развоју ефикасних и поузданих система за рециклажу батерија прилагођених специфичним материјалима и захтевима производње.

Често постављана питања

Која је температура потребна за пиролизу црне масе?

Типичне температуре пиролизе црне масе се крећу од 400°Ц до 700°Ц, у зависности од хемије батерије и жељеног нивоа третмана.

Која је разлика између пиролизе и калцинације?

Пиролиза првенствено уклања органске материјале, док калцинација модификује физичка и хемијска својства неорганских материјала кроз третман на високој температури.

Може ли ротациона пећ да ради у атмосфери азота?

Да. Рад у атмосфери азота се обично користи за спречавање оксидације и побољшање контроле процеса.

Који материјали батерија могу да се обрађују?

Систем може да обрађује НМЦ, ЛФП, НЦА, отпад од производње батерија, црну масу, катодне материјале и анодне материјале.

Који распони капацитета су доступни?

Хивелл ротационе пећи су доступне од лабораторијских и пилот јединица до индустријских система који прелазе 5.000 кг/х.

Може ли пећ уклонити ПВДФ везиво?

Да. Једна од примарних примена ротационих пећи за рециклажу батерија је термичко уклањање ПВДФ везива и других органских загађивача.

Да ли је могућ континуирани рад?

Да. Ротационе пећи су посебно дизајниране за континуирану индустријску производњу.

Може ли се систем прилагодити?

Апсолутно. Димензије пећи, методе грејања, системи за контролу атмосфере и нивои аутоматизације могу се прилагодити према захтевима пројекта.

Које индустрије користе ротационе пећи за рециклажу батерија?

Индустрије укључују постројења за рециклажу батерија, произвођаче катодног материјала, погоне за производњу батерија, компаније за опоравак метала и произвођаче напредних материјала.

Како могу да изаберем тачну величину ротационе пећи?

Величина пећи зависи од карактеристика материјала, потребног протока, времена задржавања, радне температуре и циљева процеса. Хивелл инжењери могу дати прилагођене препоруке за димензионирање и процес.

Ротациона пећ за рециклажу батерија за рециклажу племенитих метала

600 степени Рециклирајућа литијумска батерија за високотемпературну пиролизу ротационе пећи за рециклажу племенитих метала. Технологија опоравка од пиролизе литијумских батерија је углавном за екстракцију племенитих метала из литијумских батерија које су повучене из употребе за рециклажу, а Хивелл Мацхинери углавном обезбеђује основни процес и технологију ротационе пећи за пиролизу.

Отпадна литијумска батерија улази у пећ. Након високе температуре од 600 степени, компоненте које се лако пуцају у литијумској батерији се испуцају, а преостали племенити метали се рециклирају за поновну употребу.

Подразумева се да годишња повлачење литијумских батерија у Кини може да достигне око 500.000 тона. Ротациона пећ Хивелл Мацхинери може да обради 1-2 тоне на сат, а годишњи максимални капацитет обраде је око 15.000 тона. За прераду 500.000 тона отпадних литијумских батерија потребно је на десетине таквих производних линија. Тржишне размере не треба потцењивати. Последњих година, разна национална министарства и комисије су такође постепено стандардизовали и унапредили тржиште рециклаже отпадних литијумских батерија од плићих ка дубљим, од слабог до јаког на нивоу политике. Видевши ову пословну прилику, Хивелл машинерија од 2014. негује индустрију везану за литијумске батерије и у основи је отворила све техничке везе од производње литијумских батерија до рециклаже.

Ова ротациона пећ може да постигне „калцинацију атмосфере“, односно да контролише садржај кисеоника у пећи. 'Гасови после пиролизе на високим температурама су углавном запаљиви и експлозивни гасови, који имају ризик од експлозије.' можемо да контролишемо садржај кисеоника у пећи како бисмо је држали у окружењу са ниским садржајем кисеоника и обезбедили безбедну производњу. Перформансе су знатно побољшане.' Ова технологија има веома добре изгледе за примену у индустрији.

Решење за рециклажу са термолизом ротационе пећи

Ротациони калцинери су високо ефикасна и економична средства за високотемпературну обраду различитих зрнастих производа и прахова. Јединица је посебно дизајнирана да обезбеди контролисане и једнообразне услове процеса.

Материјал се убацује у ротирајући цилиндар који се загрева споља у складу са критеријумима везаним за време у односу на температуру. Како се цилиндар ротира, материјал се лагано преврће док тече од краја за довод цилиндра до краја за пражњење. Акција промовише равномерно излагање производа дефинисаном окружењу. Различити процеси користе реакционе гасове у директном контакту са производом да пропагирају дату реакцију или покривају гасове да би заштитили производ.

Правилан избор материјала за цилиндар калцинатора је критичан и одређен је температуром процеса, компатибилношћу процеса и разматрањима физичке величине.

Хивелл Мацхинери ротациони калцинери имају аутоматску контролу температуре, притиска и електричне енергије са пећима са више гасних, уљних или двоструких горионика, или електричним грејним елементима распоређеним у зонама. Доступан у величинама у распону од 50-3000мм пречника са дужинама од 5 до преко 20м.