一、技术优势、先进性、相关参数及成功案例

　　1、技术优势

　　1)工艺说明：本方案工艺流程由上料系统、带电撕碎系统、低温烘干系统、气流分选、尾气处理及安全控制系统、细碎及多组筛分分选系统、铜铝剥离等系统组成。

　　2)上料系统：通过过渡料仓、皮带输送机、螺旋输送机、负压等输送设备实现物料投加。 输送系统与破碎系统链接，根据不同物料，设置投料间隔时间，选择合适的给料速度，确保物料充分破碎解离。

　　3)无氧撕碎系统：本工艺为带电破碎系统，电池物料通过输送系统输送至电池专用撕碎机中进 行带电破碎(亦可撕碎经放电处理的电池单体)。

　　(1)该撕碎系统为本项目组自主研发的设备，可以实现带电单体在破碎过程中不会产生爆炸，大量发热等危险，同时可以使破碎后的物料充分分散，无包裹现象。撕碎过程挥发的电解液并入低温烘干尾气处理系统进行低温燃烧净化处理。

　　(2)预撕碎电池通过输送皮带输送至密封过渡仓，中间仓的上及下闸板交替打开，隔断空气，撕碎刀辊将物料瞬间剪切，实现锂电池撕碎成片状，破碎产品片状≤40mm，螺旋输送机带水套，可控制物料温度﹤60℃。

　　(3)为防止电解液挥发物燃爆，破碎作业必须确保在惰性气体保护、绝氧密闭环境中进行。

　　(4)撕碎机给料装置与中间仓、撕碎腔、溜槽内含氧量在线连锁控制，含氧量大于上限值时，给料装置停止给料，及时调整惰性气体充入量。

　　2、工艺特点：

　　1)整体撕碎系统都在贫氧状态下运行。

　　2)进料斗采用直筒，保持物料通过顺畅。

　　3)具备自动反转功能，设备遇到难撕碎物料时设备可人工反转。

　　4)下设螺旋输送机，输送物料的同时，又能搅拌物料降温。

　　5)设备质量标准部分整机通过安全认证，电机国产一线品牌。

　　3、防火防爆措施：

　　1)带火焰检测报警器实时监控，配备氮气、二氧化碳灭火系统，配泄爆阀。

　　2)随时监测氧含量，低于氧含量的规定值设备才正常投料运行。

　　3)全过程氧、氮含量及火焰监测，并反馈到 PLC。

　　4)配置多种探测设备，充分保证检测功能的正常使用。

　　(1)多组筛分分选系统：该回收系统可以实现有价金属最大程度的回收。低温烘干后物料通过多组筛分磁选+重力分选系统实现已剥离的极粉预先筛分，经中碎、细碎，实现外壳、极耳重物料与铜箔、铝箔等电极料的分离。

　　A.低温热解后物料通过密闭输送系统，先进入回转筛进行预先筛分作业，将撕碎及烘干过程中产生的粉料进行预先筛分，筛上物料进入气流分选系统，分选出重质物，再磁选作业选出铁轻质物(铜箔、铝箔等，注：极片料时只有铝箔)进入后续干法细碎分选进行极粉分离。

　　B.工艺特点：

　　a.物料投入回转筛筛出黑粉，筛上物料提升到錘片式破碎机。

　　b.高速破碎后，经振动筛分机筛出黑粉。

　　c.筛上物到Z字分选系统，之后分选出重物(外壳、极耳)及轻质料(正负极片及黑粉)。

　　d.轻质物经旋风集料斗收集空气则经风机循环吹入Z字分选器底部。

　　e.轻质物经关风机锁风，进入精细破碎机。

　　f.精细破碎机破碎后的物料直接落入负压抽料管内，输送到振动筛分机，筛出黑粉;筛上物料进入下一道分选机。

　　(2)铜铝分选系统

　　A.筛上物料进入比重分选机后，分选出铜粒铝粒，铜粒铝粒收取装袋。集料器收集上方散余黑粉，经布袋除尘器统一收集后续处理;铜箔产品纯度95%。

　　B.整线负压收尘，自动控制。

　　(3)尾气处理系统：电池破碎分选过程中产生的废气主要来源于烘干工艺段。

　　A.废气主要是电池在烘烤过程中电解液气化所产生的:其成分的多样化给末端治理增加了一定的难度;传统单一治理工艺无法满足排放要求。

　　B.参考以往成功经验充分评估该项目的实际需求，本方案采用收尘脱酸冷却吸附等工艺，达到排放标准。

　　(4)控制系统

　　A.电气设计符合国家电气设备使用规范标准的相关规定，电气元件(品牌：BB、施耐德、PLC西门子等)。

　　B.PLC程序控制，撕碎机具有过载自动监测功能，整个系统具有柔韧性控制功能。

　　4、技术先进性

　　1)无氧撕碎系统

　　(1)功能简介：本项目设计采用撕碎机系统在贫氧状态下运行(带火焰监测实时警报器并配 有氮气灭火系统和配卸爆阀)。考虑带电锂电池粗碎及烘干时的安全性，实现物料的快进快出;投料系统可设置定时自动投料，配氧含量实时监测器。(当破碎腔氧含量低 于预设值，皮带输送机机启动，低于预设值，皮带输送机机碎腔，被撕碎的碎料落入螺旋输送机。当氧含量高于预设值则自动关闭上插板阀，停止进料)。

　　(2)工作原理：锂电池专用撕碎机、液压站等设备启动，撕碎腔充氮。撕碎腔氧含量达控制值，皮带机启动可以进料。

　　A.定时投料，打开中插板阀，物料进入撕碎腔撕碎，撕碎的碎料落入到螺旋输送机。

　　B.当氧含量超过预设值则关闭上插板阀。中插板阀打开一定时长就关闭，此阀关完全后，上插板阀打开，进行第二次的进料。

　　C.撕碎后物料经螺旋搅拌冷却直接进入下一道工序设备(烘干炉)。

　　2)多组筛分、剥离系统

　　(1)功能简介：本项目设计采用撕碎机系统在贫氧状态下运行(带火焰监测实时警报器并配 有氮气灭火系统和配卸爆阀)。

　　A.考虑带电锂电池粗碎及烘干时安全性，实现物料的快进快出。

　　B.投料系统可设置定时自动投料，配氧含量实时监测器。(当破碎腔氧含量低于预设值，皮带输送机机启动，低于预设值，皮带输送机机碎腔，被撕碎的碎料落入螺旋输送机;当氧含量高于预设值则自动关闭上插板阀，停止进料)。

　　(2)工作原理

　　A.锂电池专用撕碎机、液压站等设备启动，撕碎腔充氮。

　　B.撕碎腔氧含量达控制值，皮带机启动可以进料。

　　C.定时投料，打开中插板阀，物料进入撕碎腔撕碎，撕碎的碎料落入到螺旋输送机。

　　a.当氧含量超过预设值则关闭上插板阀。中插板阀打 开一定时长就关闭，此阀关完全后，上插板阀打开，进行第二次的进料。

　　b.撕碎后物料经螺旋搅拌冷却直接进入下一道工序设备(烘干炉)。

　　(3)功能简介：

　　A.整线负压收尘。

　　B.为防止后续的破碎机筛网刀体的过度磨损，利于后续破碎分选物料先经独立的气流分选系统，选出铝、铁外壳及极耳等。

　　C.多级破碎充分保证正极粉的剥离，保证各工序黑粉回收率及品质。

　　D.本工序中的 Z 字分选系统都是独立的系统可稳定分选效果。

　　E.黑粉负压集中收集到储存仓，可减少扬尘，改善工作环境。

　　F.采用钢架平台，结构紧凑，形象整齐美观，有利于维修。

　　5、技术参数

　　1)无氧撕碎系统技术参数：

　　2)低温烘干系统技术参数：

　　3)废气处理系统技术参数：

　　4)筛分系统技术参数：

　　二、设计选型及说明

　　1、方案说明

　　1)基本参数

　　2)具体参数

　　(1)无氧破碎、烘干及尾气处理系统技术参数：

　　(2)筛分分选技术参数：

　　(3)技术经济指标

　　3)设备平面布局流程图

　　4)设备工艺流程图