浅谈废旧锂电池回收处理系统与水泥生产线综合处理技术
2024-12-13 [ 185]

众所周知,废弃的锂电池中含有大量不可再生且经济价值高的重金属资源,锂电池中的正极 片材料为钴酸锂粉、负极片材料为石墨粉,无论正极片还是负极片中均含有大量的钴、镍、锰、铜、铝等金属材料;如果能有效地回收处理废弃或不合格的锂电池,不仅能减轻废旧电 池对环境的压力,还可以避免造成钴、镍、锰等重金属资源的浪费。因此,由于资源紧张和治 理环境的需要,世界各国对废锂电池的回收利用予以高度重视。

在废旧锂电池回收处理过程中,主要采用干法回收技术和湿法回收技术,其中湿 法回收技术工艺路线长、投资大、设备多,无法回收其中的金属铝,且湿法工艺无法处置锂电池中的PVDF;干法回收技术主要分为高温(~800℃)干法和低温(~400℃)干法技术,干法回收技术路线短、设备少,能有效处理其中的PVDF,但能耗高需消耗大量的热,干法处理须产生酸性气体HF(或其他卤化氢气体)和有机物的裂解废气,需单独处理,否则对环境影响大,环保设施的投入需要数百万元。

本文介绍一种废旧锂电池回收处理系统及方法:包括废旧锂电池回收处理装置和水泥生产装置,废旧锂电池回收处理装置中的热解装置包括高温热解炉和外置换热器;水泥生产装置中包括干法回转炉烧成,干法回转炉烧成的排气口连接有水泥生产环保装置;热解炉的裂解废气出气口与干法回转炉烧成连接,作为干法回转炉烧成的辅助燃料系统;外置换热器的进气口连接水泥生产环保装置的高温烟气排放口;生产时,热解炉的裂解废气进入干法回转炉烧成中作为其燃料气使用,干法回转炉烧成产生的高温烟气进入热解装置的外置换热器,作为热解炉的热源。本处理系统能同时解决现有废旧锂电池干法回收处理工艺中能耗高、环保设施投入大的问题。

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1、本处理系统涉及一种废旧锂电池回收处理系统及一种废旧锂电池回收处理方法;包括废旧锂电池回收处理装置和水泥生产装置,废旧锂电池回收处理装置中的热解装置包括热解炉和外置换热器,水泥生产装置中包括干法回转炉烧 成,干法回转炉烧成的排气口连接有水泥生产环保装置;热解炉的裂解废气出气口与干法回转炉烧成连接,作为干法回转炉烧成的辅助燃料系统;外置换热器的进气口连接水泥生产环保装置的高温烟气排放口;生产时热解炉的裂解废气进入干法回转炉烧成中作为其燃料气使用,干法回转炉烧成产生的高温烟气进入热解装置的外换热器,作为热解炉的热源。

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2、如图所示,本文介绍的废旧锂电池回收处理系统,包括废旧锂电池回收处理装置和水泥生产装置,废旧锂电池回收处理装置包括依次连接的锂电池回收前处理装置1、热解装置、锂电池回收后处理装置4;热解装置包括热解炉3,水泥生产装置包括依次连接的水泥生产前处理装置5、干法回转炉烧成6、水泥生产后处理装置7,干法回转炉烧成6的排气口连接有水泥生产环保装置8;热解炉3的裂解废气出气口与干法回转炉烧成6连接,作为干法回转炉烧成6的辅助燃料系统。

1)在具体实施时,锂电池回收前处理装置1主要由废旧锂电池预处理、放电、破碎、输送等装置组成,用于处置包括废旧锂电池、单正极片及其边角料、电芯、负极片、正负极片等废旧锂电池原料,锂电池回收前处理装置1的组成顺序可因原料处理性质调整、增减。

2)热解炉3可采用常规的天然气作为热源,但为解决废旧锂电池干法回收处理能耗高的问题还可采用如下优选方式:热解装置还包括外换热器2,外换热器2安装在热解炉3外侧;外换热器2的进气口连接水泥生产环保装置8的高温烟气排放口。由于设置有外换热器2,本设备也可采用其他装置的废热燃气,烟气范围温度在400℃~1000℃的均可进行利用;为使外换热器2的出气口排出的低温烟气达到环保要求,同时尽量减少设备投资,换热后的低温烟气可送入配套的水泥生产环保装置8进行统一处置;水泥生产环保装置8具有至少两套能够独立运行的烟气处理装置,干法回转炉烧成6的排气口连接第一套烟气处理装置,第一套烟气处理装置的排放口为高温烟气排放口;外换热器2的排气口连接第二套烟气处理装置,第二套烟气处理装置的排放口为低温烟气排放口。水泥生产环保装置8通常由旋风除尘、布袋除尘、静电除尘等烟气净化装置组成,该装置可重复采用单台、多台或相互组合而成。

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