废旧锂电池破碎分选设备回收系统旨在解决传统回收工艺中存在安全风险高、预处理复杂、电解液处理困难、金属回收率低等关键技术瓶颈。通过构建全流程惰性气氛保护、多级破碎解离、智能分选与闭环尾气处理的集成化系统,实现了废旧锂电池的**安全、高效、绿色、高值化回收。
一、系统整体架构与工作流程
该系统采用“上料 → 碎料 → 热解 → 破碎 → 回收”五段式模块化设计,各模块之间通过密封输送设备**连接,整个处理过程在惰性气体氛围中进行,有效避免了因电池残余电量或电解液挥发引发的燃烧、爆炸等安全问题。
系统主要模块组成:
1. 上料模块:实现自动进料与气密隔离;
2. 碎料模块:两级撕碎,初步解体;
3. 热解模块:高温裂解有机物;
4. 破碎模块:多级破碎与风选;
5. 回收模块:金属与黑粉分离收集;
6. 尾气处理模块:全过程废气净化;
7. 补充模块:提升黑粉回收率与系统稳定性。
二、核心模块结构设计与功能详解
1. 上料模块:气密隔离,防止氧化
由上料皮带输送机和密封送料装置组成;
通过机械结构+气流控制,实现“动态气密封”,确保物料进入系统时不接触氧气。
2. 碎料模块:双级撕碎 + 惰性气体保护
技术突破:突破传统工艺“必须放电”的限制,实现“**带电电池直接安全破碎**”,本质安全设计。
3. 热解模块:高温裂解,去除有机污染物
由进料螺旋机 → 高温裂解炉 → 冷却机组成;
撕碎后的物料在惰性气氛下进入裂解炉(温度约400–700℃),使电解液、粘结剂(如PVDF)等有机物热解为可燃气体;可燃气体可回收用于供热,实现能源自给;裂解后物料经冷却机降温后进入下一道破碎工序。彻底分解有害有机物,减少后续粉尘污染与VOCs排放。
4. 破碎模块:四级联动,精细解离
该模块采用“粗破碎—风选—细破碎—研磨”四级处理流程,逐级细化:多级破碎+动态筛分+风力分选,确保正负极材料充分解离,为高纯度回收奠定基础。
5. 回收模块:多途径收集,资源回收
铜铝分选机:对金属颗粒进行物理分选,输出高纯度铜粒与铝粒;
出料口分别连接铜粒压包机与铝粒压包机,便于储存运输;
粉尘收集系统:旋风收尘器 + 布袋除尘器:收集送料装置及初级破碎粉尘;旋风收集仓 + 布袋收尘器:收集粗破、细破环节细粉;所有收集粉尘最终汇入**黑粉收集器**,实现锂、钴、镍等有价金属的集中回收; 所有除尘设备出气口均接入尾气处理模块,确保排放达标。
闭环设计:物料流与气流全封闭,无二次污染,资源利用率高。
6. 尾气处理模块:全过程净化,达标排放
所有产生废气的环节(碎料、热解、破碎、回收)均连接尾气处理系统;
尾气经多级过滤、吸附、燃烧或催化氧化处理后排放;
可配置在线监测系统,实时监控VOCs、颗粒物等指标。
满足《大气污染物综合排放标准》《危险废物焚烧污染控制标准》等法规要求。
7. 补充模块:提升回收率与系统灵活性
由高压风机、旋风磨、圆盘筛、第二布袋除尘器构成;
高压风机抽取粗破碎、风选、细破碎单元的含粉气流;
气流经旋风磨超细粉碎后,进入圆盘筛筛分:
合格细粉 → 黑粉收集器;
不合格颗粒 → 返回细破碎单元再处理;
第二布袋除尘器进一步捕集微细粉尘,确保排放清洁。
形成“粉碎—筛分—回流”闭环,提升黑粉回收率,降低资源流失。
三、关键技术优势总结
安全性:全流程惰性气体保护,杜绝燃烧爆炸风险;无需预放电与抽液,本质安全 |
效率性:省去复杂预处理步骤,自动化连续作业,处理能力提升30%以上 |
环保性: 封闭输送+多级尾气处理,无粉尘泄漏与有害气体排放 |
资源利用率:黑粉回收率 ≥ 98%,铜铝分选纯度 ≥ 99%,实现高值资源闭环 |
智能化程度: 可集成氧含量传感器、PLC控制系统,实现自动监控与应急响应 |
四、应用场景与产业价值
该系统适用于以下场景:
- 动力电池生产企业退役电池回收线;
- 第三方专业锂电池回收企业;
- 再生资源产业园区配套处理设施;
- 电动自行车、3C电子产品废旧电池集中处理中心。
结合《电动自行车锂离子电池回收利用体系建设指南》提出的“**谁生产、谁回收**”原则,该系统可作为构建**电池回收网络**的核心技术装备,助力生产者责任延伸制度落地,推动“**城市矿山**”开发。
废旧锂电池破碎回收系统通过结构创新、工艺优化与系统集成,实现了“安全—高效—绿色—高值”四位一体的回收目标。其核心在于以惰性气体保护为基础,以多级破碎与智能分选为手段,构建了一条真正意义上“无害化、资源化、智能化”的锂电池回收路径。未来,随着电池退役潮的到来,此类先进技术将成为推动循环经济发展、实现“双碳”目标的重要支撑,具有广阔的市场前景与社会价值。