西安交通大学 退役电池回收与资源化利用

以下为其发言内容整理。

本项目为废旧磷酸铁锂、三元动力锂离子电池单体（包括方形、圆形、软包电池、手机电池等）破碎分选生产线，单条生产线产量为12000t/yr （即2 t/h，20h/d，300d/yr）。  

项目 工艺流程总览图

整体工艺采用单体带电破碎+高温热解+多组分筛分分选+干法剥离+铜铝分选工艺，各组分物料回收率达95%以上，极粉纯度达95%-98%。该流程可分别处理三元动力锂电池和磷酸铁锂电池（包括方形、圆形、软包电池、手机电池、极片等），通过物理分选方法，实现锂电池有价金属高效回收，产品为废旧锂电池中的桩头、铁外壳、铜箔、铝箔、正负极粉材料。  

项目产品图

1 、行业发展趋势

2、市场规模测算

根据目前市场公开报价，镍价：氢氧化镍价格 11.5 万元/吨；钴价：氢氧化钴价格 27.5万元/吨；锂价：碳酸锂价格35.4 万元/吨（合理预期）；石墨：石墨价格为0.5万元/吨。

电池回收行业各材料市场规模预测如下，到2025年合计市场规模将达到 944亿元/年。

3、行业全景分析

4、同类产品技术指标对比

1、关键技术-退役电池回收与资源化利用技术

该业务主要研发、设计并销售锂电池回收的前端物理拆解设备。该设备通过物理方法将先将电池破碎成小块，同时分离电池与塑料外壳，之后将电池小块研磨成黑粉，并分离出隔膜纸。隔膜纸进行除尘回收，黑粉进入后端处理流程。

1、带电拆解回收

电池可以不进行预放电直接进行带电拆解，该减少工艺复杂性和成本，减少了预放电过程中废水的排放，使该条生产线真正达到三废零排放。

2、模块化设计

该生产线进行了模块化设计，可以根据后端技术升级需求，改变相应模块技术，而不用改动整条生产线，使后期技术升级改造和扩大产能十分便利。

3、全程负压系统

该条生产线采用全程集成化负压系统，前期主要目的在于防止粉尘和电解液泄露，后期可以接入超临界电解液回收系统，进一步实现电解液的回收。

4、集成化环保设备

设备在设计过程中集成双套废气处理系统，废气经过活性炭吸附、UV光解和水喷淋系统，实现废气的达标排放。

5、集中式收料系统

全程采用粉末风道输送系统，一方面减少粉尘污染，另一方面改变传统的多取料口系统，将集料口集成在一个端口，同时不同粉料出口预留有采样口，可以实时检测产品量。

2、关键技术-废旧锂电池黑粉的深加工及有效元素提取技术

1、水洗预提锂技术

极粉可以不使用任何酸碱浸取剂，直接利用水洗工艺有限将锂元素提取，降低了后续沉淀结晶成本。

2、短程回收

本项目中直接以氢氧化镍钴锰的形式回收。不仅大大缩短了传统金属提取工艺，而且三元前驱体附加值明显高于其他原料。

3、破碎与回收一体化

目前该技术可以将酸浸线与前处理破碎分选回收线直接相连，减少黑粉的泄露，节约运输成本。

4、模块化设计

该生产线进行了模块化设计，可以根据后端技术升级需求，改变相应模块技术，而不用改动整条生产线，使后期技术升级改造和扩大产能十分便利。

5、废水零排放技术

设备在设计过程中集成双套废水处理系统，废水经过沉淀、过滤和吸附后，可以重新用于水洗液和酸浸液，实现废水零排放。

3、技术对比