锂电池破碎热解回收处理系统技术与设备

随着新能源汽车产业的爆发，废旧锂电池的环保回收与资源化利用已成为行业焦点。本文档详细解读一套完整的锂电池破碎热解回收设备系统，该系统集成了机械破碎、高温热解、烟气处理及精细分选技术，能够高效处理各类废旧锂电池，实现铜、铝、正负极粉（黑粉）等高价值材料的回收。

一、 系统核心参数概览

该套设备设计产能大、回收率高，适用于大规模工业化生产。

• 设备规格：长 57m × 宽 12m × 高 6m（主机尺寸）
• 设备重量：约 70,000 kg
• 装机功率：870 kW
• 工作电压：380V/220V
• 处理能力：1000kg - 1500kg/h
• 回收指标
  • 回收率：黑粉 ≥96%，铝粉 ≥97%，铜粉 ≥97%。
  • 纯度：黑粉 ≥99%，铝粉 ≥94%，铜粉 ≥96%。

二、 工艺流程与核心技术

整套工艺流程主要分为上料破碎、烘干热解、精细分选和烟气处理四大环节。

1. 上料与破碎环节

• 链板输送与一级破碎：废电池包经人工放置于链板输送机，均匀缓存后密封输送至一级破碎机。采用圆型刀盘旋转切割，将电池包初步破碎。
• 二级破碎与脱粉：物料经螺旋输送进入二级破碎机（锤击式），主轴采用热处理合金钢，配备加重型飞轮以降低电机冲击。通过多级破碎与筛分（筛网材质为304不锈钢），实现物料的初步解离。

2. 烘干与热解主体

• 烘干炉：采用电加热方式，炉内温度控制在 100-650℃，物料停留 15-20 分钟，实现完全干化。内胆为不锈钢，外壳为碳钢，配有保温层。
• 热解与冷却：烘干物料进入热解炉，产生的废气进入二次燃烧室。物料出料后经水冷式螺旋输送机降温至 100℃ 左右排出。
• 二次燃烧：废气在二次燃烧室经 1100℃ 高温燃烧，彻底分解可燃废气。

3. 烟气净化与环保系统

• 急冷除毒：燃烧尾气进入极冷塔，通过双流体急冷喷枪将温度从 >600℃ 骤降至 100℃ 以下，有效防止二恶英再生成，同时具备洗涤除尘作用。
• 多级除尘：烟气依次经过喷淋塔（顺流式设计）、旋风分离器、脉冲除尘器（布袋除尘），去除飞灰和粉尘。
• 催化燃烧：最终废气汇总进入烟气催化燃烧装置，利用活性炭吸附与脱附燃烧，实现有机物的氧化分解（生成CO₂和H₂O），并利用热交换器回收热量，实现无二次污染排放。

4. 精细分选与打粉

• 筛分与磁选：利用圆型振动筛（超声波）、滚筒筛分机对破碎料进行多级筛分。通过磁选机（磁力5400高斯）分离铁磁性杂质。
• 气流与比重分选：采用气流比重分离机，通过调整风速、转速和角度，利用铜铝比重差异进行分离。铜纯度可达98%以上，铝纯度可达97%以上。
• 研磨打粉：通过涡轮研磨机和高速摩擦分解系统，使正负极粉从金属箔上脱落，实现黑粉的高纯度回收。

三、 主要设备清单与参数

打粉设备参数及主要设备介绍，核心单机设备如下表所示：

撕碎机

一级破碎机

二级粉碎机

用于精细破碎

涡轮研磨机

水冷涡轮式，H13刀片/锰钢衬板

脉冲除尘器

脉冲控制仪喷吹

引风机

热解炉系统

含二燃室、极冷塔、喷淋塔

输送设备

螺旋输送、皮带输送、气流上料

该套锂电池破碎热解设备通过“机械破碎+高温热解+多级分选+深度净化”的组合工艺，解决了废旧锂电池处理中的安全与环保难题。其高自动化程度（PLC控制）、高回收率（铜铝>97%）以及完善的二恶英和粉尘处理系统，使其成为符合现代环保标准的锂电池回收解决方案。