报废锂电池极片回收设备拆解分离生产线的工艺流程是什么

报废锂电池极片回收设备的拆解分离生产线的工艺流程以环保、高能效、安全为核心，通过物理与化学手段实现有价金属的准确提取与再生利用，其典型流程可分为预处理、破碎分选、金属回收及环保处理四大环节：

一、预处理：安全拆解与初步分离

放电处理

传统工艺需对废旧电池进行物理或化学放电，避免拆解时短路引发爆炸。

创新技术：绿捷环保等企业采用带电破碎技术，在氮气保护下直接破碎带电电池，氧含量≤2%，消除起火风险，同时省略放电环节，大幅提升处理效率。

拆解与外壳分离

通过自动化设备剥离电池外壳，分离出电池芯、电解液等组分。

环保设计：拆解过程全封闭，电解液通过冷凝回收系统收集，回收率达99%，避免挥发污染。

二、破碎分选：多级处理实现高能效解离

多级破碎

粗碎：将电池芯破碎至粒径≤2cm，便于后续分选。

细碎：通过多刀破碎机进一步细化物料，使正负极材料与集流体（铜箔、铝箔）充分解离。

物理分选技术

磁选：回收铁壳、镍片等磁性物质。

气流分选：利用风力分离隔膜、塑料等轻质组分。

重力分选+振动筛：按密度差异分离铜、铝、黑粉（正负极粉料）。

AI图像识别辅助：提升分选精度，铜铝纯度≥98%，黑粉回收率≥98%。

低温无氧热解

在400-600℃惰性环境中分解正极片中的PVDF粘结剂、电解液等有机物，使金属氧化物与铝箔物理分离。

环保优势：热解气经净化后循环利用，热能回收利用率≥80%，碳排放下降1.5吨/万吨处理量。

三、金属回收：清洁工艺提取高纯度材料

湿法冶金工艺

浸出：用硫酸+双氧水对黑粉进行酸浸，溶解锂、钴、镍等金属，形成混合溶液。

萃取与分离：

采用P507萃取剂分步萃取钴、镍，剩余溶液提锂。

离心萃取技术：通过高速离心力加速两相分离，缩短萃取时间，锂回收率提升至90%以上。

沉淀与结晶：加入碳酸钠沉淀锂离子，得到高纯度碳 酸 锂（纯度≥99.5%），可直接用于新电池生产。

火法冶金工艺（联合工艺前序）

Val’Eas工艺：废旧电池直接入炉熔炼，石墨和有机溶剂作为燃料，金属熔炼成合金后进一步湿法提纯。

局限性：能耗高、尾气处理压力大，国内多采用火法-湿法联合工艺，以火法为前序流程，湿法实现金属深度分离。

物理法创新

武汉瑞科美研发全流程物理法回收技术，不使用水、酸碱溶液，通过机械剥离和热修复直接再生石墨，金属回收率超95%，几乎无废液废气产生。

四、环保处理：全流程污染控制

废气治理

全封闭负压系统：旋风分离器+布袋除尘+脉冲反吹，粉尘排放≤10mg/m³。

活性炭吸附+UV光解：尾气中非甲烷总烃≤20mg/m³，符合欧盟环保标准。

废水循环

采用MVR蒸发技术实现废水零排放，单吨处理节水50吨以上。

湿法工艺废水经中和、沉淀、膜分离后回用，减少化学试剂消耗。

固废资源化

废旧隔膜改性后制成建材，铜箔、铝箔直接回用，废渣减量≥90%。

黑粉纯度达99.75%，镍钴回收率≥98%，锂回收率超90%，资源综合利用率≥95%。

五、工艺优势与产业应用

技术突破

高能效回收：单线日处理量10-200吨，远超传统工艺。

环保闭环：VOCs去除率>95%，粉尘排放<5mg>

安全设计：自动氮气注入+干粉灭火系统，确保生产线“不起火、不爆炸”。

产业价值

资源保障：每处理1万吨废旧电池，可提取锂600-800吨、钴100-150吨、镍200-300吨，减少原生矿开采量60-70%。

碳减排：单万吨处理减少碳排放1.5-2.3万吨，助力“双碳”目标。

经济性：金属综合回收成本降低30%，产品直供宁德时代、比亚迪等企业，构建“电池生产→使用→回收→再生材料”闭环。

六、未来趋势

模块化设计：破碎、热解、分选、除尘四大模块独立撬装，支持快速搬迁与产能扩容。

智能化升级：PLC+上位机控制系统实现一键启停、故障自诊断、远程运维。

技术迭代：针对固态电池、钠离子电池等新体系，开发兼容性更强的回收工艺，为绿色循环经济提供“中国方案”。