Ротаційна піч для переробки літієвих батарей для піролізу та кальцинації чорної маси

Ефективне рішення для термічної обробки для переробки літій-іонних акумуляторів

Ротаційна піч для переробки літієвих батарей Hywell — це система безперервної термічної обробки, спеціально розроблена для переробки відпрацьованих літій-іонних батарей, брухту виробництва акумуляторів, чорної маси та катодних матеріалів. Система використовує контрольоване нагрівання та керування атмосферою для видалення органічних зв’язуючих речовин, електролітів, пластмаси та залишків вуглецю, зберігаючи цінні метали, такі як літій, нікель, кобальт, марганець, мідь і графіт.

Оскільки глобальний попит на переробку літієвих батарей продовжує зростати, обертові печі стали однією з найнадійніших технологій для піролізу чорної маси, кальцинування матеріалу акумулятора та регенерації матеріалу катода. Порівняно з печами періодичної дії обертові печі пропонують безперервну роботу, вищу продуктивність, кращу ефективність теплопередачі та стабільнішу якість продукції.

Обертова піч Hywell забезпечує енергоефективне та високоавтоматизоване рішення для сучасних заводів з переробки акумуляторів.

Як працює обертова піч для переробки батарей

1. Герметична система годування

Чорна маса, брухт батарей або катодні матеріали подаються в обертову піч через герметичну систему подачі. Така конструкція мінімізує викиди пилу та підтримує цілісність технологічної атмосфери.

2. Зона попереднього підігріву

Матеріал потрапляє в секцію початкового нагріву, де починає випаровуватися волога і летючі сполуки.

3. Зона піролізу

У секції піролізу органічні сполуки розкладаються при контрольованих температурах. Термічно видаляються електроліти, зв'язувальні речовини, пластмаси та органічні забруднення.

Типова температура піролізу коливається від 400°C до 700°C, залежно від матеріалу та вимог процесу.

4. Зона кальцинації

Зона прожарювання додатково обробляє матеріал при підвищених температурах для підвищення чистоти матеріалу та активації сполук цінних металів.

Типові температури прожарювання коливаються від 600°C до 1100°C.

5. Охолодження та розрядження

Оброблений матеріал охолоджується перед вивантаженням, щоб забезпечити безпечне поводження та подальшу обробку.

Робочий процес ротаційної печі з переробки батарей

Повна система обертової печі з переробкою батарей складається з пристрою подачі, корпусу печі, розвантажувального пристрою, нагрівального пристрою, блоку керування тощо. Нагрівальний пристрій нагріває навколишнє середовище матеріалів у печі для поступового підвищення температури. Коли температура, виміряна термопарою, досягає вимоги, температура не буде продовжувати зростати, і матеріал може бути випущений після того, як час реакції досягне зазначеного значення. Весь процес безпечний і ефективний.

1. Система годування зазвичай оснащена шнековим живильником або вакуумний живильник для кількісного транспортування.

2. Нагрівальна піч зазвичай включає зону попереднього нагріву та зону високотемпературного нагріву. У зоні попереднього нагріву та зоні високотемпературного нагріву є кілька температурних зон, де можна встановити температуру кожної температурної зони окремо, а також температуру кожної зони обладнання.

 вимагає процес.

3. Відповідно до різних характеристик матеріалу інженери Hywell Machinery розроблять, чи потрібен кут обертової печі відповідно до характеристик матеріалу. Оскільки обертова піч нашої компанії має горизонтальний корпус печі та похилий корпус печі.

4. Спосіб нагрівання ротаційної печі для акумуляторних матеріалів має електричне нагрівання або газовий/масляний нагрівач. Якщо нагрівач машини встановлює електричний нагрівач, дріт опору розташований у нижній частині корпусу печі для непрямого нагрівання матеріалу.

5. Охолоджувач, як правило, барабанний; матеріал проходить через внутрішню частину циліндра, а зовні розбризкується вода для непрямого охолодження матеріалу відповідно до вимог температури нагнітання.

Що таке ротаційна піч для переробки літієвих батарей?

Обертова піч для переробки літієвих батарей — це циліндрична піч, що повільно обертається, і використовується для термічної обробки відходів батарей і чорних матеріалів. Під час роботи матеріал безперервно рухається через різні температурні зони всередині печі, нагріваючись у контрольованих атмосферних умовах.

Обертова піч може виконувати кілька важливих функцій у процесі переробки батарей:

• Піроліз чорної маси

• Видалення сполучного

• Розпад електроліту

• Видалення органічних забруднень

• Прожарювання катодного матеріалу

• Зменшення вуглецю

• Матеріальна активація

• Регенерація матеріалу катода

Завдяки видаленню домішок і підготовці матеріалу для подальшої обробки, обертова піч значно покращує ефективність відновлення металу в гідрометалургійних і металургійних системах відновлення.

Переробка ротаційного кальцинатора для  літієвої батареї

Відео про термоліз печі для переробки батарей

Чому термічна обробка важлива при переробці батарей

Літій-іонні батареї містять цінні метали, але також містять органічні матеріали, які можуть негативно вплинути на процеси відновлення металу.

Ці небажані матеріали включають:

• Сполучна речовина PVDF

• Залишки електроліту

• Органічні розчинники

• пластмаси

• Сепараторні матеріали

• Залишкові сполуки вуглецю

Без належної термічної обробки ці домішки можуть знизити ефективність вилуговування, забруднити технологічні розчини та збільшити експлуатаційні витрати.

Обертова піч видаляє ці компоненти шляхом контрольованого піролізу та кальцинації, утворюючи чистіший і цінніший продукт чорної маси.

Переваги включають:

• Покращене відновлення літію

• Підвищене відновлення нікелю

• Підвищене відновлення кобальту

• Вища ефективність вилуговування

• Зменшена витрата реагентів

• Підвищена чистота продукту

• Менший вплив на навколишнє середовище

Процес піролізу чорної маси

Що таке чорна меса?

Чорна маса - це цінний порошок, який утворюється після механічного подрібнення та відділення літій-іонних батарей. Він містить суміш матеріалів катода та анода разом із залишковими забрудненнями.

Типовий склад чорної маси включає:

• Сполуки літію

• Сполуки нікелю

• Сполуки кобальту

• Сполуки марганцю

• Графіт

• Частинки міді

• Частинки алюмінію

• Залишки в'яжучого

Оскільки чорна маса містить значну кількість цінних металів, вона стала основною сировиною для сучасних операцій з переробки батарей.

Чому чорна маса потребує піролізу

Свіжоприготовлена ​​чорна маса часто містить:

• Сполучна речовина PVDF

• Органічні розчинники

• Залишки електроліту

• Вуглецеві забруднення

Ці домішки заважають подальшому видобутку металу.

Обертова піч для переробки батарей видаляє ці забруднення та виробляє чистіший матеріал, придатний для гідрометалургійної обробки.

Переваги піролізу чорної маси

• Знижений вміст органіки

• Покращена ефективність відновлення металу

• Краща продуктивність вилуговування

• Низький рівень домішок

• Вища кінцева вартість продукту

• Покращена стабільність процесу

Застосування обертової печі для переробки батарей

Переробка батарей NMC

Обертова піч широко використовується для переробки NMC катодних матеріалів, включаючи:

• NMC111

• NMC523

• NMC622

• NMC811

Термічна обробка покращує відновлення металу та видаляє залишки органіки.

Переробка батареї LFP

Літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї все частіше використовуються в електромобілях і системах зберігання енергії.

Обертова піч ефективно видаляє в’яжучі та органічні забруднення, зберігаючи при цьому цінні літійвмісні сполуки.

Переробка батарей NCA

Нікель-кобальто-алюмінієві (NCA) акумуляторні матеріали вимагають контрольованої термічної обробки для максимального підвищення ефективності відновлення та підтримки якості матеріалу.

Переробка акумуляторів електромобілів

Акумулятори електромобілів містять велику кількість цінних металів. Технологія обертової печі забезпечує ефективне рішення для переробки брухту акумуляторів електромобілів у промислових масштабах.

Переробка брухту виробництва акумуляторів

Система може обробляти:

• Лом електродів

• Відходи покриття

• Відходи катодного виробництва

• Відходи виробництва анодів

• Несправні елементи акумулятора

Регенерація матеріалу катода

Обертова піч також може використовуватися для процесів регенерації катодного матеріалу, допомагаючи виробникам відновлювати та повторно використовувати цінні активні матеріали.

Переваги обертової печі з переробкою батарей

Порівняно з газовою обертовою піччю та обертовою піччю, що працює на маслі, електроенергія, що використовується електричними обертовими печами, є найчистішим джерелом енергії. Електричну енергію можна легко підключити до заводу та подати до обертової печі з електричним нагріванням разом із лінією електропостачання.

Переваги в процесі виробництва електричної обертової печі також очевидні.

• Висока термічна ефективність, відсутність диму, золи та шлаку, які відводять очевидне тепло.

• Легко автоматично контролювати умови, точність контролю температури печі висока, і це підходить для вузького процесу попереднього випалу.

• Крім того, електрична обертова піч не потребує будівництва станції зберігання та транспортування палива, що спрощує роботу із заготівлі, транспортування палива та управління безпекою. Під час виробничого процесу можна уникнути корозії корпусу печі через газ SO2 і проблем із забрудненням навколишнього середовища. Таким чином, обертова піч з електричним нагріванням є більш економічною, ніж обертова піч на газовому паливі та обертова піч на масляному паливі.

Основні технічні параметри

Пункт	Специфікація
Обробна потужність	100–5000 кг/год
Робоча температура	300–1200°C
Спосіб нагрівання	Газ, Електрика, Мазут
Параметри атмосфери	Повітря, азот, інертний газ
Час проживання	20–240 хвилин
Діаметр печі	Індивідуальний
Довжина печі	Індивідуальний
Швидкість обертання	Регулювання частоти
Кут нахилу	1–5%
Система контролю	ПЛК + сенсорний екран
Конструкційний матеріал	Вуглецева сталь / нержавіюча сталь / спеціальний сплав
Позначка: Технічні характеристики можна налаштувати відповідно до вимог процесу.

Параметр обертового кальцинатора для переробки акумулятора

Модель	Робоча температура (C)	Діаметр топкової труби (мм)	Швидкість обертання (RPM)	Довжина топкової труби (м)	Нагрівальний спосіб	Потужність двигуна (кВт)
HZG-50	400-1100	500	3-6	5-20	Електрика / Газ / Масло	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

Охорона навколишнього середовища та безпека

Процеси переробки батарей вимагають суворого екологічного контролю.

Обертові печі Hywell можуть бути оснащені:

• Системи пиловловлення

• Термічні окислювачі

• Допалювальні камери

• Скрубери кислого газу

• Системи очищення ЛОС

• Системи утилізації відпрацьованого тепла

Ці рішення допомагають клієнтам дотримуватися екологічних норм, підвищуючи загальну ефективність заводу.

Чому варто вибрати Hywell для обладнання для переробки акумуляторів?

Hywell Machinery має великий досвід у розробці та виробництві промислового обладнання для сушіння, кальцинації, гранулювання та термічної обробки.

Наші переваги

• Більше 20 років досвіду виробництва

• Спеціально розроблені рішення для переробки батарей

• CE-сумісне обладнання

• Передові системи автоматизації

• Підтримка встановлення по всьому світу

• Можливість виконання проекту під ключ

• Професійне післяпродажне обслуговування

• Допомога в оптимізації процесів

Наша команда інженерів тісно співпрацює з клієнтами, щоб розробити ефективні та надійні системи переробки батарей, адаптовані до конкретних матеріалів і виробничих вимог.

Часті запитання

Яка температура потрібна для піролізу чорної маси?

Типова температура піролізу чорної маси коливається від 400°C до 700°C, залежно від хімічного складу батареї та бажаного рівня обробки.

У чому різниця між піролізом і прожарюванням?

Піроліз в першу чергу видаляє органічні матеріали, тоді як прожарювання змінює фізичні та хімічні властивості неорганічних матеріалів за допомогою високотемпературної обробки.

Чи може обертова піч працювати в атмосфері азоту?

так Робота в атмосфері азоту зазвичай використовується для запобігання окисленню та покращення контролю процесу.

Які матеріали акумулятора можна обробляти?

Система може обробляти NMC, LFP, NCA, брухт виробництва акумуляторів, чорну масу, катодні та анодні матеріали.

Які діапазони потужностей доступні?

Обертові печі Hywell доступні від лабораторних і пілотних установок до промислових систем з продуктивністю понад 5000 кг/год.

Чи може піч видалити зв’язувальний PVDF?

так Одним із основних застосувань ротаційних печей для переробки батарей є термічне видалення зв’язуючого PVDF та інших органічних забруднень.

Чи можлива безперервна робота?

так Обертові печі спеціально розроблені для безперервного промислового виробництва.

Чи можна налаштувати систему?

Абсолютно. Розміри печі, методи нагрівання, системи контролю атмосфери та рівні автоматизації можна налаштувати відповідно до вимог проекту.

У яких галузях промисловості використовуються обертові печі для переробки акумуляторів?

До галузей промисловості належать заводи з переробки акумуляторів, виробники катодних матеріалів, підприємства з виробництва акумуляторів, компанії з відновлення металів і виробники сучасних матеріалів.

Як я можу вибрати правильний розмір обертової печі?

Розмір печі залежить від характеристик матеріалу, необхідної продуктивності, часу перебування, робочої температури та цілей процесу. Інженери Hywell можуть надати індивідуальні рекомендації щодо розмірів і процесу.

Обертова піч для переробки батареї для переробки дорогоцінних металів

Високотемпературний піролізний літієвий акумулятор для переробки дорогоцінних металів. Технологія рекуперації піролізу літієвої батареї в основному призначена для вилучення дорогоцінних металів із виведених з експлуатації літієвих батарей для переробки, а Hywell Machinery в основному забезпечує процес і технологію обертової печі для піролізу.

Відпрацьована літієва батарея потрапляє в піч. Після високої температури 600 градусів компоненти літієвої батареї, які легко тріскаються, відламуються, а дорогоцінні метали, що залишилися, переробляються для повторного використання.

Відомо, що щорічне виведення з експлуатації літієвих батарей у Китаї може сягнути близько 500 000 тонн. Обертова піч Hywell Machinery може обробляти 1-2 тонни на годину, а максимальна річна потужність переробки становить близько 15 000 тонн. Щоб переробити 500 000 тонн відпрацьованих літієвих батарей, потрібні десятки таких виробничих ліній. Не варто недооцінювати масштаби ринку. В останні роки різні національні міністерства та комісії також поступово стандартизували та покращили ринок переробки відпрацьованих літієвих батарей від дрібнішого до глибшого, від слабкого до сильного на політичному рівні. Бачачи цю можливість для бізнесу, Hywell Machinery з 2014 року розвиває галузі, пов’язані з літієвими батареями, і фактично відкрив усі технічні зв’язки від виробництва літієвих батарей до переробки.

Ця обертова піч може досягати «прожарювання в атмосфері», тобто контролювати вміст кисню в печі. «Гази після високотемпературного піролізу — це здебільшого легкозаймисті та вибухонебезпечні гази, які мають ризик вибуху». Ми можемо контролювати вміст кисню в печі, щоб утримувати її в середовищі з низьким вмістом кисню та забезпечити безпечне виробництво. Продуктивність значно покращена.' Ця технологія має дуже гарні перспективи застосування в галузі.

Рішення для переробки за допомогою термолізу в обертовій печі

Ротаційні кальцинатори є високоефективним і економічно вигідним засобом для високотемпературної обробки різноманітних гранульованих продуктів і порошків. Установка спеціально розроблена для забезпечення контрольованих і однорідних умов процесу.

Матеріал подається в обертовий циліндр, який нагрівається ззовні відповідно до критеріїв залежності часу від температури, пов’язаних із процесом. Коли циліндр обертається, матеріал плавно перекидається, коли він тече від кінця подачі циліндра до кінця розвантаження. Дія сприяє рівномірному впливу продукту на певне середовище. У різних процесах використовуються реакційні гази в прямому контакті з продуктом для поширення даної реакції або покривають гази для захисту продукту.

Правильний вибір матеріалу циліндра кальцинатора є критично важливим і визначається температурою процесу, сумісністю процесу та міркуваннями фізичного розміру.

Ротаційні кальцинатори Hywell Machinery оснащені автоматичним керуванням температурою, тиском і електрикою з печами з кількома газовими, масляними або двопаливними пальниками або електричними нагрівальними елементами, розташованими в зонах. Доступний у розмірах від 50 до 3000 мм у діаметрі та довжиною від 5 до понад 20 м.