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动力电池的回收市场空间大废锂离子电池破碎分选装置及方法

  新能源汽车发展趋势强劲,2018年新能源汽车的销售量预计在50~60万辆,按照 国家规划,到20

详细介绍

  新能源汽车发展趋势强劲,2018年新能源汽车的销售量预计在50~60万辆,按照 国家规划,到2020年新能源汽车保有量达到500万辆是非常现实的数字。新能源汽车的核 心部件是动力电池,新能源汽车对动力电池的报废标准是电池容量低于80%,这也就意味 着3~5年就要更换一 次动力锂电池。2020年纯电动乘用车和混合动力乘用车的动力锂电 池报废量将达到17万吨,废弃动力锂电池回收已成为行业关注的焦点。

  在行业内专家看来,动力电池的回收市场空间大,其价值体现在钴、镍等稀有金属 含量 很高。我国钴矿中含钴量仅有0 .02%,目前探明的可开采量也仅有4万吨,回收利用钴 是一条 重要的途径。

  根据测算,从废旧动力锂电池中回收钴、镍、锰、锂及铁和铝等金属所创造的市场 规模 将会在2018年开始爆发,达到52亿元,2020年达到136亿元,2023年将超过300亿元。这 些因为发展新能源汽车产业而产生的报废锂离子电池如果不得到妥善的处置,将会对环境 造 成较大的污染,并对钴、镍等稀有金属资源造成很大的浪费。

  先将完全放电后的废锂离子电池送入粗破机中切断形成 5-10cm 的物料;然后将粗破后的物料送入破碎机中进行破碎,将电池打开形成尺寸为15- 20mm的电 池碎片,有利于后续分选工序的进行;经多级分选装置将电池碎片中的大部分黑 粉以及塑料 隔膜和钢壳分别分选出来,提高物料的分选效果并减轻后端设备的运行压力;

  经过多级分选 后的物料送入热解炉内,对物料中的粘结剂、电解液以及未完全分选出来的 塑料隔膜进行无 污化的热解处理;然后将物料经物料冷却仓冷却后送入第二振动筛内将 热解后的物料中的黑 粉分选出来,得到粘附有少量黑粉的铜铝集流体;

  将铜铝集流体送入细破机中进行细破碎,将物料中的铜、铝破碎成尺寸为1-3mm的物料,并物料中剩余的黑粉 进行摩擦打散,进一步 提高黑粉的回收率,并使铜、铝的尺寸具有较高的一致性,有利于在 后续分选中对铜、铝进 行分选。该破碎分选装置将粗破-破碎-多级分选-热解-细破碎-再 分选等一系列设备集成于一 体,解决了废锂离子电池中有价组分的分选回收效率不高、效 果不好的问题,废电池的回收价值得到充分发挥;

  采用多级破碎的方式,提高了电池的破 碎效率以及电池集流体上黑粉的 脱附率,提高了黑粉的回收率;采用热解处理,有效地除 去电池碎料中存在粘结剂、电解液 以及少量的塑料,实现无价组分的无污化处理;采用多 级分选,将电池碎料中的各组分分步 骤地准确分选出来,使得分选出来的各组分中其他组 分含量较少,同时也提高了黑粉的回收率。

  针对废锂离子电池处理的特性,实现了对废锂离子电池中有价组分的高效 分选,大大地提高了黑粉的回收率,而且整套破碎分选系统配有环保子系统,保证了废气 能达标排 放。采用本发明的破碎分选装置和方法,正负极粉总回收率≥98%;钢壳回收率 ≥99%;铜 回收率≥99%;铝回收率≥99%;隔膜回收率≥90%;其中,塑料中钴残留量< 0 .1%;铜铝中 钴残留量<0 .5%。

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