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高溫無氧碳化焙燒1500℃

2025-09-28

高溫無氧碳化焙燒1500℃

高溫無氧碳化焙燒是回收過程中的一個核心環(huán)節(jié)，其主要目的是處理從廢舊電池中分離出來的負極材料（主要是石墨）。

目的： 去除石墨材料中在電池使用過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： 在缺氧或無氧（通常是氮氣保護）的高溫環(huán)境下（例如500-1500℃），有機物（如粘結(jié)劑PVDF、電解液）會發(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：

無害化： 高溫處理能徹底分解有毒有害物質(zhì)，避免直接處理帶來的環(huán)境風(fēng)險。

資源化： 再生后的石墨粉可以直接用于制造新的鋰電池負極，實現(xiàn)“從廢電池到新電池”的閉環(huán)，降低了對天然石墨礦產(chǎn)的依賴和電池的生產(chǎn)成本。

減量化： 實現(xiàn)了廢舊電池體積和重量的有效縮減。

階段一：預(yù)處理（安全準備）
 

放電： 確?；厥者^程的安全，防止短路或爆炸。

拆解： 有些工藝會先拆解電池模組，取出電芯。

階段二：材料分離與初步回收（物理方法）

此階段對應(yīng)您描述的主要流程，目標是分離出各種組分。

撕碎與破碎： 將整個電池粉碎成小塊。

打散與分選：

氣流分選/振動篩分： 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)。

精細粉碎與分選： 進一步處理，得到富含正負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：高溫無氧碳化

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)過物理分選和碳化后，需要更精細的方法來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金屬（鋰、鈷、鎳、錳等）溶解到溶液中。

萃取與沉淀： 通過一系列化學(xué)手段，從溶液中分別分離和提純出碳酸鋰、硫酸鈷、硫酸鎳等電池級原料。再生石墨也在此過程中被進一步純化。

火法冶金： 直接對廢料進行高溫熔煉，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)備的補充說明

您提到的回轉(zhuǎn)窯確實是該領(lǐng)域的核心設(shè)備之一。

工作原理： 它是一個緩慢旋轉(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。在此過程中，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固廢，實現(xiàn)無害化與資源化。

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