توسط تیم مهندسی Senjie Filter Press · آخرین بهروزرسانی: 2026-09-14
پاسخ سریع: یک فیلتر پرس برای بازیافت دوغاب باتری لیتیومی و توده سیاه از صفحات PP یا PP تقویتشده با شیشه به اندازه ۸۰۰ تا ۱۵۰۰ میلیمتر، فشردهسازی غشایی در فشار ۱.۵ تا ۲.۰ مگاپاسکال و طراحی بسته استفاده میکند. این دستگاه باقیمانده لیچ و کربنات لیتیوم را در چرخههای ۴۰ تا ۹۰ دقیقهای به رطوبت ۱۵ تا ۲۵٪ آبگیری میکند، با صفحات مقاوم به اسید که برای دمای ۹۰ یا ۱۲۰ درجه سانتیگراد درجهبندی شدهاند.
ارقام کلیدی در یک نگاه
- دوغاب جرم سیاه ریز است (اغلب <20 میکرومتر)، ساینده و از نظر شیمیایی خورنده
- صفحههای غشایی با شستشوی کیک برای بازیابی لیتیوم، نیکل و کبالت از کیک استفاده میشوند
- مواد: صفحات PP یا PVDF، پارچه PP/PTFE بسته به اسید و دما
- هدف رطوبت کیک توسط مرحله شستشو یا خشککردن پاییندستی تعیین میشود، نه یک عدد ثابت.
- آزمایش فیلتراسیون روی دوغاب واقعی، نوع صفحه و پارچه را تعیین میکند
یک خط بازیافت توده سیاه ممکن است در pH ۰.۵ تا ۱.۵ و دمای ۶۰ تا ۹۰ درجه سلسیوس لیچ کند، سپس کربنات لیتیوم را در pH ۱۱ تا ۱۲ رسوب دهد. این راهنما وظایف فیلتراسیون، مواد، اهداف رطوبت کیک و ابعاد را برای پرسهای فیلتر غشایی در خدمات باتری لیتیومی.
فیلتر پرس در کجا در دوغاب باتری لیتیومی و بازیافت توده سیاه استفاده میشود؟
فیلتر پرس در چهار نقطه استفاده میشود: آبگیری باقیمانده لیچ توده سیاه (گرافیت و ناخالصیها)، شستشوی ناخالصی رسوبکرده و نمکهای فلز کاتد، آبگیری کریستالهای کربنات لیتیوم، و بازیابی جامدات از دوغاب آند و آب شستشوی پوشش الکترود.
توده سیاه کسر خرد شده و الکشده سلولهای مستعمل است. این ماده حاوی ۳۰ تا ۵۰٪ گرافیت، ۲۰ تا ۴۰٪ اکسیدهای نیکل-کبالت-منگنز، ۳ تا ۷٪ لیتیوم و الکترولیت باقیمانده است. پس از لیچینگ با اسید سولفوریک، فلزات حل میشوند و گرافیت بههمراه مواد حلنشده بهصورت دوغابی با ۸ تا ۲۰٪ مواد جامد باقی میماند. این باقیمانده فیلتر و شسته میشود تا محلول لیچ باردار (PLS) نگهداشتهشده در کیک بازیابی شود.
در پاییندست، حذف آهن، آلومینیوم و مس رسوبهای هیدروکسیدی ژلاتینی تولید میکند که بهکندی فیلتر میشوند، در حالی که کریستالهای سولفات نیکل و کبالت بهراحتی فیلتر میشوند. کربنات لیتیوم در دمای ۹۰ درجه سلسیوس بهصورت کریستالهای متراکم رسوب میکند و نیاز به فیلتراسیون و شستوشوی گرم برای حذف سولفات سدیم دارد. دوغاب آندی پایهآبی و آب شستوشوی خط پوشش، جامدات گرافیت و بایندر را حمل میکنند که یک پرس اتاقکی کوچک پیش از تصفیه آنها را بازیابی میکند.
رطوبت کیک که یک فیلتر پرس میتواند روی باقیمانده لیچ توده سیاه به دست آورد چقدر است؟
فیلترپرس غشایی به رطوبت کیک ۱۵ تا ۲۵٪ روی باقیمانده لیچ توده سیاه دست مییابد، در مقایسه با ۳۰ تا ۴۰٪ در یک پرس محفظهای استاندارد، زیرا باقیمانده غنی از گرافیت تحت فشار فشردهسازی ۱.۵ تا ۲.۰ MPa بهخوبی فشرده میشود و به دمش هوا پاسخ میدهد.
هر درصد رطوبت موجود در باقیمانده حاوی PLS با نیکل، کبالت و لیتیوم حلشده است. جدول مقادیر معمول را بر حسب وظیفه ارائه میدهد، با فرض خوراک در ۰٫۶ تا ۱٫۰ مگاپاسکال، فشردن در ۱٫۵ تا ۲٫۰ مگاپاسکال در جایی که ذکر شده و دمش هوا با ۰٫۴ تا ۰٫۶ مگاپاسکال.
| وظیفه | جامدات خوراک | نوع پرس | رطوبت کیک | زمان چرخه | شستشوی کیک |
|---|---|---|---|---|---|
| باقیمانده لیچ توده سیاه | 8–20% | غشا | 15–25% | ۴۵–۹۰ دقیقه | شستشوهای جابهجایی ۲–۳ |
| کیک ناخالصی هیدروکسید Fe/Al/Cu | 3–8% | غشا | 45–60% | ۶۰–۱۲۰ دقیقه | ۱–۲ بار شستشو |
| کریستالهای کربنات لیتیوم | 15–30% | غشا یا محفظه | 10–18% | ۳۰–۶۰ دقیقه | آب گرم، ۱ تا ۲ حجم |
| کریستالهای سولفات نیکل/کبالت | 20–35% | اتاق | 8–15% | ۳۰–۴۵ دقیقه | شستشوی محلول اشباع |
| دوغاب آند / جامدات آب شستشوی پوشش | 2–6% | اتاق | 35–50% | ۶۰–۱۲۰ دقیقه | هیچ |
کیکهای ناخالصی هیدروکسید استثنا هستند. آنها ژلاتینیاند و حتی تحت فشار نیز آب را نگه میدارند؛ ۰.۵ تا ۲ کیلوگرم بر تن از فلوکولانت یا رسوبدهی دانهای هم سرعت فیلتراسیون و هم رطوبت نهایی را بهبود میبخشد. برای معیارهای سنجش در سایر بخشها، جدول رطوبت معمول کیک فیلتر بر اساس صنعت.
کدام مواد صفحه و قاب فیلتر در برابر شستشوی اسیدی و محلول لیتیوم داغ مقاومت میکنند؟
صفحات پلیپروپیلن (PP) با دمای مجاز ۹۰ درجه سانتیگراد، محلولهای شویی و رسوبی تا ۲۰٪ اسید سولفوریک را تحمل میکنند، و صفحات PP تقویتشده با الیاف شیشه با دمای مجاز ۱۲۰ درجه سانتیگراد در جایی مشخص میشوند که فیلتراسیون داغ کربنات لیتیوم یا تمیزکاری با بخار از ۹۰ درجه سانتیگراد فراتر رود.
محفظه PP و صفحههای فیلتر غشایی در برابر محلول شستشوی اسیدی، کلرید و مایع قلیایی داغ لیتیوم در محدوده دمایی خود بیاثر هستند. نقاط ضعف، قطعات فلزی هستند.
- بشقابها: PP زیر ۹۰ درجه سانتیگراد؛ PP تقویتشده با الیاف شیشه برای ۹۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد. برای اسید سولفوریک بالای ۱۰٪، غشای PP مشخص کنید.
- قاب و تیرها: فولاد کربنی با پوشش لاستیکی یا روکش PP به ضخامت ۲ تا ۳ میلیمتر برای سرویس اسیدی؛ تیرهای جانبی و صفحات سری از جنس SS316 در جاهایی که شاسی با اسید شسته میشود یا در معرض مه کلریدی قرار دارد.
- منیفولد تغذیه و لولهکشی: PP، PVDF یا فولاد با پوشش PTFE. از SS304 بدون پوشش در خوراک اسیدی خودداری کنید.
- آویزهای صفحه و زنجیر جابهجایی: فولاد SS316 یا فولاد پوششدادهشده با PP.
- پارچه فیلتر: مونوفیلامنت یا مولتیفیلامنت PP برای وظایف اسیدی؛ PET فقط برای مایع خنثی. به محدوده پارچه فیلتر پرس.
کربنات لیتیوم در دمای ۸۵ تا ۹۵ درجه سلسیوس فیلتر میشود، جایی که یک صفحه PP با درجهبندی ۹۰ درجه سلسیوس تحت فشار هیدرولیکی بستن ۲۰ تا ۲۵ مگاپاسکال خزش میکند؛ صفحات PP تقویتشده با الیاف شیشه شکل خود را حفظ میکنند. کتاب راهنمای مهندسان شیمی پری، ویرایش نهم، نظریه فیلتراسیون و جداول سازگاری مواد را برای طراحی دقیق ارائه میدهد.
چرا توده سیاه و فیلتراسیون لیتیوم به یک پرس فیلتر بسته نیاز دارند؟
پرس فیلتر بسته لازم است زیرا دوغاب توده سیاه هیدروژن و بخار الکترولیت باقیمانده آزاد میکند، مایع لیچ اسیدی در حین دمش هوا آئروسل تشکیل میدهد، و ترکیبات لیتیوم و کبالت گردوغبار طبقهبندیشده هستند که نباید در حین تخلیه کیک خارج شوند.
طراحی محصور سه عنصر را اضافه میکند. یک سینی چکهگیر با زهکش آببندیشده، مایع صافشده و مایع شستشو را به فرآیند بازمیگرداند. پانلهای جانبی و بالایی بسته صفحات را محصور میکنند، با یک درگاه استخراج به اسکرابر با ۲ تا ۴ تعویض هوا در دقیقه. یک درب بمببِی زیر بسته صفحات فقط در حین تخلیه باز میشود تا کیک به داخل هاپر تحت فشار منفی بیفتد.
یک پرس کنترلشده با PLC با جابهجایی خودکار صفحات و شستشوی پارچه در فشار ۸ تا ۱۰ مگاپاسکال، کیک را بدون نیاز به ورود هیچکس به محفظه تخلیه میکند. فیلترات حاوی اسید آزاد باید در لولههای PP یا PVDF هدایت شود، هرگز از طریق ناودان باز.
فیلتر پرس با چه اندازهای برای یک کارخانه بازیافت باتری لازم است؟
یک کارخانه هیدرومتالورژی جرم سیاه با ظرفیت ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ تن در سال، معمولاً به یک تا دو فیلترپرس غشایی با صفحات ۱۰۰۰ تا ۱۲۵۰ میلیمتری و ۱۰۰ تا ۲۵۰ متر مربع سطح فیلتر برای وظیفه پسماند لیچ نیاز دارد، بهعلاوه پرسهای کوچکتر ۶۳۰ تا ۸۰۰ میلیمتری برای کیکهای ناخالصی و کربنات لیتیوم.
باقیمانده لیچ توده سیاه دارای چگالی کیک مرطوب حدود ۱٫۳ تا ۱٫۵ تن بر مترمکعب است. یک صفحه غشایی ۱۰۰۰ میلیمتری با عمق محفظه ۳۲ میلیمتر تقریباً ۲۵ تا ۲۸ لیتر کیک را نگه میدارد؛ یک صفحه ۱۲۵۰ میلیمتری ۴۰ تا ۴۵ لیتر را نگه میدارد؛ یک صفحه ۱۵۰۰ میلیمتری ۶۵ تا ۷۵ لیتر را نگه میدارد.
| توده سیاه پردازش شد | باقیمانده لیچ (خشک) | اندازه صفحه | صفحات در هر پرس | ناحیه فیلتر | چرخه در روز |
|---|---|---|---|---|---|
| ۱٬۰۰۰–۲٬۰۰۰ تن در سال | ۱٫۵–۳ تن در روز | ۸۰۰ میلیمتر | 30–50 | ۳۵–۶۰ متر مربع | 4–6 |
| ۳٬۰۰۰–۵٬۰۰۰ تن در سال | ۴–۷ تن در روز | ۱۰۰۰ میلیمتر | 40–70 | ۷۰–۱۳۰ متر مربع | 5–8 |
| ۵٬۰۰۰–۱۰٬۰۰۰ تن در سال | ۷–۱۴ تن در روز | ۱۲۵۰ میلیمتر | 50–90 | ۱۴۰–۲۵۰ متر مربع | 6–10 |
| ۱۰٬۰۰۰–۲۰٬۰۰۰ تن در سال | ۱۴–۲۸ تن در روز | ۱۵۰۰ میلیمتر | 60–110 | ۲۵۰–۴۵۰ متر مربع | 8–12 |
روش تبدیل جامدات روزانه به شمارش پلیت در راهنما آمده است در چگونه ظرفیت فیلتر پرس را محاسبه کنیم. برای خوراک، پمپهای دیافراگمی بادی در لباس PP یا PVDF، باقیمانده اسید تا 0.7 MPa؛ یک پمپ حفرهای پیشرو با پوشش PVDF برای خوراک 1.0 MPa استفاده میشود.
چرخه فیلتر پرس در فیلتراسیون کربنات لیتیوم و نمک کاتدی چقدر طول میکشد؟
یک چرخه فیلتراسیون کربنات لیتیوم روی پرس غشایی بین ۳۰ تا ۶۰ دقیقه طول میکشد: ۱۰ تا ۲۰ دقیقه تغذیه، ۵ تا ۱۰ دقیقه شستشوی جابهجایی گرم، ۵ تا ۱۰ دقیقه فشردن و دمش هوا، و ۵ تا ۱۰ دقیقه تخلیه.
مرحله شستوشو خلوص محصول را کنترل میکند. مایع مادر سولفات سدیم با ۱ تا ۲ حجم کیک آب دیونیزه در دمای ۸۰ تا ۹۰ درجه سلسیوس جابهجا میشود؛ آب شستوشوی سرد کربنات لیتیوم را دوباره حل میکند و بازده را کاهش میدهد. فشردن غشایی پیش از شستوشو کیک را متراکم میکند تا آب شستوشو بهصورت قالبی حرکت کند نه بهصورت کانالی.
چرخههای باقیمانده لیچ توده سیاه بین ۴۵ تا ۹۰ دقیقه طول میکشند زیرا برای بازیابی PLS از کیک گرافیتی متخلخل، دو یا سه بار شستشو لازم است. کیکهای هیدروکسید ناخالصی بین ۶۰ تا ۱۲۰ دقیقه طول میکشند و در بسیاری از کارخانهها گلوگاه فرآیند را تعیین میکنند.
چرا دستگاه فیلتر پرس دوغاب باتری لیتیومی را از Senjie بخریم؟
سنجی یک تولیدکننده مستقر در چین است که در زمینه ساخت پرسهای فیلتر محفظهای، غشایی و تماماتوماتیک، صفحات فیلتر، پارچه فیلتر و پمپهای تغذیه فعالیت میکند. شرکت Changzhou Senjie Environmental Equipment Co., Ltd. از سال 2014 به ساخت پرسهای فیلتر مشغول بوده و به بیش از 40 کشور در سراسر جنوب شرق آسیا، هند، آفریقا، خاورمیانه و آمریکای لاتین صادرات دارد.
برای وظایف بازیافت باتری، Senjie پرسهای غشایی با صفحات PP یا PP تقویتشده با الیاف شیشه از 800 تا 1500 میلیمتر، اجزای قاب پوششدار PP یا SS316، کابینتهای بسته با پورتهای استخراج، سینیهای چکهگیر، منیفولدهای تغذیه PVDF و جابهجایی صفحات و شستشوی پارچه با کنترل PLC، همراه با تست کارخانه قبل از حمل را تأمین میکند.
دادههای دوغاب خود را (درصد جامدات، pH، دما، اندازه ذرات و تناژ روزانه) به تیم مهندسی Senjie برای یک پیشنهاد اندازهبندی و قیمتگذاری.
پرسشهای متداول
آیا یک فیلتر پرس میتواند دوغاب لیچ اسید سولفوریک حاصل از توده سیاه را تحمل کند؟
بله. صفحات پلیپروپیلن و پارچه PP در برابر اسید سولفوریک با غلظتهای ۵ تا ۲۰ درصد که در لیچینگ توده سیاه استفاده میشود، تا دمای ۹۰ درجه سانتیگراد بیاثر هستند. قاب، منیفولد خوراک و آویزها باید با PP پوشش داده شوند، با لاستیک آستری شوند، با PVDF آستری شوند یا از SS316 باشند تا از خوردگی جلوگیری شود.
چه میزان رطوبت کیک در کربنات لیتیوم با فیلتر پرس امکانپذیر است؟
فیلترپرس غشایی پس از فشردن در فشار ۱٫۵ تا ۲٫۰ مگاپاسکال و دمش هوا، به رطوبت کیک ۱۰ تا ۱۸٪ روی کریستالهای کربنات لیتیوم میرسد. یک پرس محفظهای بدون فشردن، ۱۸ تا ۲۵٪ میدهد.
آیا به فیلتر پرس غشایی نیاز دارم یا پرس محفظهای کافی است؟
از یک پرس غشایی برای باقیمانده لیچ توده سیاه، کیکهای ناخالصی هیدروکسید و کربنات لیتیوم استفاده کنید، که در آن ۱۰ تا ۱۵ واحد درصد رطوبت کمتر، محلول یا محصول را بازیابی میکند. یک پرس محفظهای برای کریستالهای سولفات نیکل و کبالت و جامدات دوغاب آند کافی است.
اندازه صفحه معمول برای فیلتر پرس بازیافت باتری چقدر است؟
بیشتر کارخانههای بازیافت باتری از صفحات ۸۰۰ تا ۱۵۰۰ میلیمتری استفاده میکنند. کارخانههای با ظرفیت کمتر از ۲۰۰۰ تن در سال black mass از پرسهای ۸۰۰ میلیمتری استفاده میکنند؛ کارخانههای ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ تن در سال از پرسهای ۱۰۰۰ تا ۱۲۵۰ میلیمتری استفاده میکنند؛ خطوط بزرگتر از ۱۵۰۰ میلیمتر استفاده میکنند.
چرا باید پرس فیلتر برای توده سیاه محصور شود؟
دوغاب توده سیاه میتواند هیدروژن و بخار الکترولیت آزاد کند، مایع اسیدی در هنگام دمش هوا به آئروسل تبدیل میشود، و ترکیبات کبالت و لیتیوم گرد و غبار خطرناک هستند. یک پرس محصور با سینی چکهگیر، درگاه مکش و دریچه تخلیه بمببِی هر سه را مهار میکند.
این مقاله بخشی از راهنمای ما برای قدرت و انرژیهای نو.