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廢舊鋰離子電池回收:從廢舊電池中挖掘“城市礦山”

作者:瑞賽克發(fā)布時間:2025-04-18 16:36:24

據(jù)統(tǒng)計,2025年我國退役動力電池累計將達78萬噸,如何高效、環(huán)保地分離其中的銅、鋁、黑粉(正極材料)等高價值組分,成為行業(yè)技術突破的重點。目前發(fā)展為物理分選與熱解技術的協(xié)同應用,形成了一套資源回收率超95%的工業(yè)化解決方案。

一、預處理階段的物理分選技術

廢舊鋰電池進入處理線后,先經(jīng)過深度放電處理,消除殘余電量帶來的安全隱患。隨后采用三級破碎系統(tǒng):粗碎機將電池外殼分解至50mm以下顆粒,磁選設備分離鐵質(zhì)材料;二級精細破碎至20mm后,通過渦電流分選機實現(xiàn)銅箔、鋁箔的初步分離,該技術利用導體在交變磁場中產(chǎn)生渦流的原理,可使銅鋁分選純度達90%以上。關鍵的第三級氣流分選環(huán)節(jié),通過調(diào)節(jié)風速梯度,將隔膜、塑料等輕質(zhì)材料與電極材料有效分離。

二、熱解技術的革新應用

經(jīng)物理預處理后的電極材料,需通過熱解實現(xiàn)有機粘結劑分解與材料解離?,F(xiàn)代回轉(zhuǎn)窯熱解系統(tǒng)采用階梯式溫控:在300-400℃區(qū)間分解PVDF粘結劑,500℃以上使鋁集流體氧化脆化,而銅因抗氧化性保持完整。德國弗勞恩霍夫研究所開發(fā)的微波熱解技術更顯優(yōu)勢,其選擇性加熱特性可使黑粉中的鈷酸鋰等材料局部升溫至800℃,而銅鋁僅維持200℃,減少了金屬氧化損失。值得注意的是,熱解尾氣處理系統(tǒng)配備催化燃燒裝置,將揮發(fā)性有機物轉(zhuǎn)化為CO?和水,確保二噁英等污染物的零排放。實踐表明,熱解工藝可使黑粉中有價金屬的浸出率提升40%,為后續(xù)濕法冶金創(chuàng)造有利條件。

?未來五年,隨著《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理辦法》的深入實施,物理-熱解協(xié)同技術將向智能化方向發(fā)展?;跈C器視覺的自動分選系統(tǒng)和AI溫控熱解爐的推廣應用,預計可使處理成本再降20%,推動我國鋰電回收產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億級大關,真正實現(xiàn)"城市礦山"的價值挖掘。

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