기계적 분해 및 체질 시스템은 폐리튬 배터리 흑연 양극재 재활용의 주요 물리적 정제 단계로 기능합니다. 이 시스템은 활성 흑연 분말을 전류 수집기 조각, 주로 구리 및 알루미늄 호일에서 분리하도록 특별히 설계되어 재생을 위한 고순도 공급원을 얻을 수 있습니다.
핵심 요점 고정밀 산업용 체를 사용하여 재활용 업체는 금속 파편에서 흑연을 물리적으로 분리하여 99% 이상의 순도를 달성할 수 있습니다. 이러한 기계적 전처리는 재료의 표면적을 최대화하는 데 필수적이며, 이는 후속 화학적 또는 생물학적 정제 공정의 효율성을 크게 향상시킵니다.
재료 분리의 메커니즘
금속 호일에서 흑연 분리
리튬 이온 배터리의 물리적 분해는 전극 재료와 구조 부품의 불균일한 혼합물을 생성합니다. 기계적 체질 시스템은 이 혼합물을 처리하여 원하는 활성 흑연 분말을 더 큰 불필요한 조각과 분리합니다.
전류 수집기 제거
이 단계의 주요 오염 물질은 전류 수집기 조각, 특히 구리 및 알루미늄 호일입니다. 이러한 금속 조각은 부서지기 쉬운 흑연 양극재보다 물리적으로 더 크고 연성이 있기 때문에 산업용 등급 체는 특정 기공 크기를 사용하여 효과적으로 걸러낼 수 있습니다.
정밀도 및 순도 표준
중요한 메쉬 범위
회수율과 순도를 최대화하려면 체질 공정이 특정 정밀도 범위 내에서 작동해야 합니다. 300 메쉬와 600 메쉬 사이의 체질을 구현하는 것이 흑연 회수를 위한 최적의 표준으로 확인되었습니다.
고품질 순도 달성
이 특정 메쉬 범위를 적용하면 분리 공정을 통해 회수된 흑연 분말이 99% 이상의 순도 수준에 도달할 수 있습니다. 이 고품질 원자재는 성공적인 다운스트림 정제 및 재생을 위한 전제 조건입니다.
다운스트림 반응성 향상
표면적 최대화
단순한 분리 외에도 분쇄 및 체질 공정은 전극 재료를 일반적으로 75 마이크로미터 미만의 매우 미세한 분말로 줄이는 역할을 합니다. 이 감소는 재료의 고체 표면적을 증가시키는 데 중요합니다.
화학적 및 생물학적 접촉 개선
더 큰 표면적은 후속 처리 단계에서 더 나은 고체-액체 접촉을 촉진합니다. 화학 시약이나 생물 침출 미생물을 사용하든, 더 작은 입자 크기는 더 빠르고 균일한 반응 속도를 보장하여 금속 침출 및 표면 재생의 효율성을 크게 향상시킵니다.
한계 이해
물리적 vs. 화학적 분리
기계적 체질은 높은 순도(>99%)를 달성하지만, 여전히 물리적 전처리 방법입니다. 벌크 금속 조각을 효과적으로 제거하지만 흑연 구조 내에 포함된 화학적 바인더 또는 원자 수준의 불순물을 제거할 수는 없습니다.
다운스트림 공정에 대한 의존성
기계적 분리는 완전한 배터리 재활용을 위한 독립적인 솔루션이 아닙니다. "깨끗한" 원자재를 생산하지만, 이 재료는 새 배터리에 재사용하는 데 필요한 전기화학적 특성을 복원하기 위해 후속 정제 및 재생 공정을 거쳐야 합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
재활용 전처리 라인을 최적화하려면 기계적 사양을 다운스트림 요구 사항과 일치시키십시오.
- 재료 순도가 주요 초점인 경우: 구리 및 알루미늄이 완전히 제거되도록 300~600 메쉬 사이에서 엄격하게 작동할 수 있는 고정밀 체질 시스템을 우선시하십시오.
- 반응 효율이 주요 초점인 경우: 생물 침출 또는 화학 처리를 위한 표면적을 최대화하기 위해 분쇄 시스템이 입자 크기를 75 마이크로미터 미만으로 줄이도록 하십시오.
효과적인 기계적 전처리는 혼합된 배터리 폐기물을 재생을 위한 균일하고 고순도의 상품으로 변환합니다.
요약 표:
| 공정 단계 | 목표 / 작업 | 주요 사양 |
|---|---|---|
| 재료 분리 | 흑연을 Cu/Al 호일에서 분리 | 물리적 분해 |
| 정밀 체질 | 99% 이상의 흑연 순도 달성 | 300 - 600 메쉬 범위 |
| 입자 감소 | 반응성을 위한 표면적 증가 | <75 마이크로미터 |
| 전처리 이점 | 고체-액체 접촉 최적화 | 침출/재생 향상 |
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