废旧锂电池拆解回收生产线核心工艺流程是什么

废旧锂电池拆解回收生产线的核心工艺流程涵盖预处理、破碎、热解、分离及尾气处理五大环节，各环节通过技术协同实现资源高能效回收与环保达标。以下是具体流程及关键技术要点：

一、预处理：安全拆解与放电控制

放电处理

化学放电：采用导电溶液（如硫酸钠水溶液）浸没电池，通过短路放电消除内部残留电量，避免后续拆解过程中因短路引发爆炸或火灾。放电时间通常为24小时，确保电池电压降至安全范围。

物理放电：通过外接负载（如电阻）使电池放电，适用于少量电池处理，但效率较低，不适用于大规模工业化生产。

拆解与筛分

外壳剥离：利用机械切割或破碎设备分离电池外壳，收集电解液（含有机溶剂和锂盐）进行单独处理。

正负极分离：通过振动筛或风选设备分离正极片、负极片和隔膜，为后续破碎提供均匀物料。

二、破碎：精细化处理与物料释放

初级破碎

采用撕碎机或锤式破碎机将电池碎片破碎至厘米级颗粒，释放电极材料中的活性物质（如钴酸锂、三元材料）和集流体（铜箔、铝箔）。

破碎腔内配备气流循环装置，防止物料堆积，确保破碎均匀性。

二级破碎

通过冲击式粉碎或剪切式破碎将物料进一步细化至毫米级，增加后续分选效率。

破碎刀具采用高强度耐磨材料（如高铬铸铁），延长使用寿命并降低维护成本。

三、热解：有机物去除与能量回收

无氧热解

破碎后的物料在400-600℃无氧环境下热解，去除电解液、隔膜（聚丙烯/聚乙烯）和黏结剂（PVDF）等有机组分。

热解过程中产生的可燃气体（如甲烷、氢气）通过燃烧为热解炉供热，实现能量自给，降低能耗。

冷却与收集

热解后的物料经冷却系统降温至室温，防止金属氧化。

收集热解产生的固体残渣（含碳黑和无机盐）进行后续处理。

四、分离：多级分选与资源提纯

磁选

利用磁选机分离物料中的铁磁性物质（如钢壳、镍钴合金），回收率可达99%以上。

风选与比重分选

风选：通过调节风速分离轻质物料（如塑料、隔膜）和重质物料（如铜箔、铝箔）。

比重分选：利用物料密度差异，通过振动筛或跳汰机分离铜、铝和黑粉（含钴、锂、镍等金属氧化物），纯度可达95%以上。

精细筛分

采用超声波筛分或气流筛分技术，进一步分离黑粉中的微细颗粒，提升回收率。

五、尾气处理：环保达标与资源循环

废气净化

旋风除尘：去除废气中的大颗粒粉尘，效率达90%以上。

高温袋式过滤：采用耐高温滤袋（如聚四氟乙烯）捕捉微细粉尘，排放浓度低于10mg/m³。

催化燃烧：分解废气中的VOCs（如碳酸酯类）和有害气体（如氟化氢），转化率达99%以上。

废水处理

热解和清洗过程中产生的废水通过物理（沉淀、过滤）、化学（中和、氧化）和生物（活性污泥法）处理，实现水资源循环利用或达标排放。

六、技术协同与环保优势

全流程自动化

采用PLC控制系统集成破碎、热解、分选等环节，实现参数实时监控与调整，提高生产效率和稳定性。

资源回收率

通过多级分选技术，铜、铝回收率达97%以上，黑粉回收率超95%，金属纯度满足电池级材料要求。

环保性能

废气处理系统确保排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996），废水处理实现零排放，固体废物（如热解残渣）通过固化填埋或资源化利用，避免二次污染。