鋰電池回收處理設備破碎分選裝置的技術方案
新能源汽車發(fā)展趨勢強勁,2018年新能源汽車的銷售量預計在50~60萬輛,按照國家規(guī)劃,到2020年新能源汽車保有量達到500萬輛是非?,F(xiàn)實的數(shù)字。新能源汽車的核心部件是動力電 池,新能源汽車對動力電池的報廢標準是電池容量低于80%,這也就意味著3~5年就要更換一 次動力鋰電池。2020年純電動乘用車和混合動力乘用車的動力鋰電池報廢量將達到17萬噸,廢棄動力鋰電池回收已成為行業(yè)關注的焦點。

在行業(yè)內(nèi)專家看來,動力電池的回收市場空間大,其價值體現(xiàn)在鈷、鎳等稀有金屬含量 很高。我國鈷礦中含鈷量僅有0 .02%,目前探明的可開采量也僅有4萬噸,回收利用鈷是一條 重要的途徑。
目前60%~70%的鈷用于電池生產(chǎn),而我國鈷嚴重依賴進口,如果能從退役電池中有效回 收鈷,將在很大程度上緩解我國稀有金屬資源的對外依賴度。鈷是重要的戰(zhàn)略金屬元素,在 硬度合金、高溫合金等工業(yè)中有廣泛的應用。隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展,尤其是大飛機的制 造,未來10~20年,鈷的需求量將有很大的提升空間。

根據(jù)測算,從廢舊動力鋰電池中回收鈷、鎳、錳、鋰及鐵和鋁等金屬所創(chuàng)造的市場規(guī)模 將會在2018年開始爆發(fā),達到52億元,2020年達到136億元,2023年將超過300億元。這些因為發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)而產(chǎn)生的報廢鋰離子電池如果不得到妥善的處置,將會對環(huán)境造 成較大的污染,并對鈷、鎳等稀有金屬資源造成很大的浪費。
現(xiàn)有的用于廢舊鋰離子電池破碎分選的裝置主要存在無法對電池中的有價成分進行高效 分選,分選效果不好、黑粉(主要為電極材料,其中含有鈷、鎳、錳、鋰等有價金屬)的回 收率不高、處理過程污染較大等問題。鋰電池回收設備一種廢鋰離子電池破碎分選裝置及方法,以解決現(xiàn)有技術中 的廢鋰離子電池破碎分選裝置分選效果不好、黑粉回收率不高的問題

廢鋰離子電池破碎分選設備的技術方案:先將完全放電后的廢鋰離子電池送入粗破機中切斷形成5-10cm 的物料;然后將粗破后的物料送入破碎機中進行破碎,將電池打開形成尺寸為15-20mm的電 池碎片,有利于后續(xù)分選工序的進行;經(jīng)多級分選裝置將電池碎片中的大部分黑粉以及塑料 隔膜和鋼殼分別分選出來,提高物料的分選效果并減輕后端設備的運行壓力;

經(jīng)過多級分選 后的物料送入熱解爐內(nèi),對物料中的粘結(jié)劑、電解液以及未完全分選出來的塑料隔膜進行無 污化的熱解處理;然后將物料經(jīng)物料冷卻倉冷卻后送入第二振動篩內(nèi)將熱解后的物料中的黑 粉分選出來,得到粘附有少量黑粉的銅鋁集流體;將銅鋁集流體送入細破機中進行細破碎,將物料中的銅、鋁破碎成尺寸為1-3mm的物料,并物料中剩余的黑粉進行摩擦打散,進一步 提高黑粉的回收率,并使銅、鋁的尺寸具有較高的一致性,有利于在后續(xù)分選中對銅、鋁進 行分選。

鋰電池回收設備破碎分選裝置將粗破-破碎-多級分選-熱解-細破碎-再分選等一系列設備集成于一 體,解決了廢鋰離子電池中有價組分的分選回收效率不高、效果不好的問題,廢電池的回收 價值得到充分發(fā)揮;采用多級破碎的方式,提高了電池的破碎效率以及電池集流體上黑粉的 脫附率,提高了黑粉的回收率;采用熱解處理,有效地除去電池碎料中存在粘結(jié)劑、電解液 以及少量的塑料,實現(xiàn)無價組分的無污化處理;采用多級分選,將電池碎料中的各組分分步 驟地準確分選出來,使得分選出來的各組分中其他組分含量較少,同時也提高了黑粉的回收 率。