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高溫?zé)o氧碳化焙燒1500℃
2025-09-28
高溫?zé)o氧碳化焙燒1500℃
高溫?zé)o氧碳化焙燒是回收過(guò)程中的一個(gè)核心環(huán)節(jié)，其主要目的是處理從廢舊電池中分離出來(lái)的負(fù)極材料（主要是石墨）。
目的： 去除石墨材料中在電池使用過(guò)程中形成的固體電解質(zhì)界面膜、粘結(jié)劑、殘留的電解液等雜質(zhì)。
原理： 在缺氧或無(wú)氧（通常是氮?dú)獗Ｗo(hù)）的高溫環(huán)境下（例如500-1500℃），有機(jī)物（如粘結(jié)劑PVDF、電解液）會(huì)發(fā)生熱解碳化，而不是燃燒。這能有效提純石墨，恢復(fù)其電化學(xué)性能。
優(yōu)勢(shì)：
無(wú)害化： 高溫處理能徹底分解有毒有害物質(zhì)，避免直接處理帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
資源化： 再生后的石墨粉可以直接用于制造新的鋰電池負(fù)極，實(shí)現(xiàn)“從廢電池到新電池”的閉環(huán)，降低了對(duì)天然石墨礦產(chǎn)的依賴和電池的生產(chǎn)成本。
減量化： 實(shí)現(xiàn)了廢舊電池體積和重量的有效縮減。
階段一：預(yù)處理（安全準(zhǔn)備）
放電： 確?；厥者^(guò)程的安全，防止短路或爆炸。
拆解： 有些工藝會(huì)先拆解電池模組，取出電芯。
階段二：材料分離與初步回收（物理方法）
此階段對(duì)應(yīng)您描述的主要流程，目標(biāo)是分離出各種組分。
撕碎與破碎： 將整個(gè)電池粉碎成小塊。
打散與分選：
氣流分選/振動(dòng)篩分： 利用密度差異，輕質(zhì)的隔膜紙和部分黑粉被氣流帶走收集。
磁選： 分離出鋼殼等鐵磁性物質(zhì)。
精細(xì)粉碎與分選： 進(jìn)一步處理，得到富含正負(fù)極材料的黑粉混合物（正極活性物質(zhì)、石墨）和銅鋁箔碎片。
關(guān)鍵步驟：高溫?zé)o氧碳化
將上一步得到的黑粉混合物或附著有材料的箔片送入回轉(zhuǎn)窯或?qū)Ｓ锰蓟癄t。
在無(wú)氧環(huán)境下加熱，使雜質(zhì)分解氣化，從而提純石墨。
階段三：深度回收與精煉（化學(xué)/冶金方法）
經(jīng)過(guò)物理分選和碳化后，需要更精細(xì)的方法來(lái)提取高純度的金屬和材料。
濕法冶金： 這是目前的主流技術(shù)，用于處理碳化后的黑粉。
浸出： 用酸溶液將黑粉中的有價(jià)金屬（鋰、鈷、鎳、錳等）溶解到溶液中。
萃取與沉淀： 通過(guò)一系列化學(xué)手段，從溶液中分別分離和提純出碳酸鋰、硫酸鈷、硫酸鎳等電池級(jí)原料。再生石墨也在此過(guò)程中被進(jìn)一步純化。
火法冶金： 直接對(duì)廢料進(jìn)行高溫熔煉，主要回收鈷、鎳、銅等金屬形成合金，但鋰的回收率較低且石墨通常被燒損。
關(guān)于回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的補(bǔ)充說(shuō)明
您提到的回轉(zhuǎn)窯確實(shí)是該領(lǐng)域的核心設(shè)備之一。
工作原理： 它是一個(gè)緩慢旋轉(zhuǎn)的傾斜圓筒，物料從高端加入，在旋轉(zhuǎn)中不斷翻滾并向低端移動(dòng)。在此過(guò)程中，物料與窯內(nèi)高溫氣氛充分接觸，完成碳化反應(yīng)。
適用性廣： 正如您所列，它不僅能處理各種形態(tài)的廢舊鋰電池，還能處理其他多種有機(jī)固廢，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化與資源化。
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