Oleh Tim Teknik Senjie Filter Press · Terakhir diperbarui: 2026-09-14
Jawaban cepat: Filter press untuk daur ulang bubur baterai lithium dan black mass menggunakan pelat PP atau PP diperkuat kaca berukuran 800 hingga 1500 mm, squeeze membran pada 1,5 hingga 2,0 MPa dan desain tertutup. Alat ini mengeringkan residu leaching dan lithium karbonat hingga kadar air 15 hingga 25% dalam siklus 40 hingga 90 menit, dengan pelat tahan asam yang diberi rating hingga 90 atau 120 °C.
Jalur daur ulang massa hitam dapat melindi pada pH 0,5 hingga 1,5 dan 60 hingga 90 °C, lalu mengendapkan litium karbonat pada pH 11 hingga 12. Panduan ini mencakup tugas filtrasi, material, target kelembapan cake, dan penentuan ukuran untuk penekan filter membran dalam layanan baterai lithium.
Di mana filter press digunakan dalam daur ulang bubur baterai lithium dan black mass?
Filter press digunakan pada empat titik: dewatering residu leaching black mass (grafit dan pengotor), pencucian endapan pengotor dan garam logam katoda, dewatering kristal litium karbonat, dan pemulihan padatan dari slurry anoda dan air pencuci pelapis elektroda.
Black mass adalah fraksi sel bekas yang telah dicacah dan diayak. Kandungannya terdiri dari 30 hingga 50% grafit, 20 hingga 40% oksida nikel-kobalt-mangan, 3 hingga 7% litium, dan sisa elektrolit. Setelah pelindian dengan asam sulfat, logam-logam larut dan grafit serta bahan yang tidak larut tersisa sebagai lumpur dengan padatan 8 hingga 20%. Residu ini disaring dan dicuci untuk memulihkan larutan pelindian mengandung logam (PLS) yang tertahan dalam kue.
Di hilir, penghilangan besi, aluminium, dan tembaga menghasilkan endapan hidroksida seperti gel yang menyaring lambat, sedangkan kristal nikel dan kobalt sulfat menyaring dengan mudah. Litium karbonat mengendap sebagai kristal padat pada 90 °C dan memerlukan filtrasi serta pencucian panas untuk menghilangkan natrium sulfat. Bubur anoda berbasis air dan air pencuci lini pelapisan membawa padatan grafit dan pengikat yang dipulihkan oleh penekan ruang kecil sebelum pengolahan.
Berapa kadar air kue yang dapat dicapai oleh filter press pada residu pelindian black mass?
Filter press membran mencapai kadar air cake 15 hingga 25% pada residu pelindian black mass, dibandingkan dengan 30 hingga 40% pada press chamber standar, karena residu yang kaya grafit terkompresi dengan baik di bawah tekanan squeeze 1,5 hingga 2,0 MPa dan merespons air blow-through.
Setiap poin persentase kelembapan dalam residu adalah PLS yang mengandung nikel, kobalt, dan litium terlarut. Tabel ini memberikan nilai tipikal berdasarkan tugas, dengan asumsi umpan pada 0,6 hingga 1,0 MPa, pemerasan pada 1,5 hingga 2,0 MPa jika dicatat, dan tiupan udara 0,4 hingga 0,6 MPa.
| Tugas | Padatan umpan | Jenis press | Kadar air cake | Waktu siklus | Cuci kue |
|---|---|---|---|---|---|
| Residu pelindian black mass | 8–20% | Membran | 15–25% | 45–90 menit | 2–3 pencucian perpindahan |
| Kue pengotor hidroksida Fe/Al/Cu | 3–8% | Membran | 45–60% | 60–120 menit | 1–2 kali pencucian |
| Kristal litium karbonat | 15–30% | Membran atau ruang | 10–18% | 30–60 menit | Air panas, 1–2 volume |
| Kristal nikel/kobalt sulfat | 20–35% | Ruang tekan | 8–15% | 30–45 menit | Cuci larutan jenuh |
| Lumpur anoda / padatan air cuci pelapis | 2–6% | Ruang tekan | 35–50% | 60–120 menit | Tidak ada |
Kue pengotor hidroksida adalah pengecualian. Kue ini bersifat gelatin dan menahan air bahkan saat diperas; 0,5 hingga 2 kg/t flokulan atau presipitasi berbenih meningkatkan laju filtrasi dan kadar air akhir. Untuk tolok ukur di sektor lain, lihat tabel Kandungan kelembapan kue filter tipikal menurut industri.
Pelat filter dan bahan rangka mana yang tahan terhadap pelindian asam dan larutan litium panas?
Pelat polipropilena (PP) dengan rating hingga 90 °C menangani larutan leach dan presipitasi hingga 20% asam sulfat, dan pelat PP yang diperkuat kaca dengan rating hingga 120 °C ditentukan jika filtrasi litium karbonat panas atau pembersihan uap melebihi 90 °C.
Kamar PP dan Pelat filter membran tahan terhadap larutan pencucian asam, klorida, dan larutan litium alkali panas dalam batas suhu masing-masing. Titik lemahnya adalah bagian logam.
- Piring: PP di bawah 90 °C; PP yang diperkuat kaca untuk 90 hingga 120 °C. Tentukan membran PP untuk asam sulfat di atas 10%.
- Rangka dan balok: Baja karbon dengan lapisan karet atau pelapis PP 2 hingga 3 mm untuk layanan asam; balok samping dan pelat kepala SS316 di mana rangka dicuci asam atau terpapar kabut klorida.
- Manifold umpan dan perpipaan: PP, PVDF, atau baja berlapis PTFE. Hindari SS304 telanjang dalam umpan asam.
- Gantungan pelat dan rantai pemindah: SS316 atau baja berlapis PP.
- Kain filter: PP monofilamen atau multifilamen untuk tugas asam; PET hanya untuk larutan netral. Lihat Rangkaian kain filter press.
Litium karbonat disaring pada suhu 85 hingga 95 °C, di mana pelat PP dengan rating 90 °C mengalami creep di bawah tekanan penutupan hidraulik 20 hingga 25 MPa; pelat PP yang diperkuat serat kaca mempertahankan bentuknya. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, edisi ke-9. Memberikan teori filtrasi dan tabel kompatibilitas material untuk desain terperinci.
Mengapa filtrasi black mass dan lithium memerlukan filter press tertutup?
Filter press tertutup diperlukan karena bubur black mass melepaskan hidrogen dan uap elektrolit sisa, larutan leach asam membentuk aerosol selama hembusan udara, dan senyawa litium serta kobalt merupakan debu terklasifikasi yang tidak boleh lepas selama pembuangan cake.
Desain tertutup menambahkan tiga elemen. Baki tetesan dengan saluran pembuangan tersegel mengembalikan filtrat dan cairan pencuci ke proses. Panel samping dan atas menutupi paket pelat, dengan port ekstraksi ke scrubber pada 2 hingga 4 pergantian udara per menit. Pintu bomb-bay di bawah paket pelat hanya terbuka selama pembuangan sehingga cake jatuh ke hopper di bawah tekanan negatif.
PLC mengontrol press dengan pergeseran plat otomatis dan pencucian kain pada 8 hingga 10 MPa mengeluarkan cake tanpa ada orang yang masuk ke dalam enclosure. Filtrat yang mengandung asam bebas harus dialirkan melalui pipa PP atau PVDF, jangan pernah melalui launder terbuka.
Berapa ukuran filter press yang dibutuhkan oleh pabrik daur ulang baterai?
Pabrik hidrometalurgi black mass berkapasitas 5000 hingga 10000 t/tahun biasanya membutuhkan satu hingga dua filter press membran dengan pelat 1000 hingga 1250 mm dan area filtrasi 100 hingga 250 m² untuk tugas residu pelindian, ditambah filter press yang lebih kecil berukuran 630 hingga 800 mm untuk kue pengotor dan litium karbonat.
Residu pelindian black mass memiliki kepadatan kue basah sekitar 1,3 hingga 1,5 t/m³. Pelat membran 1000 mm dengan kedalaman ruang 32 mm menampung sekitar 25 hingga 28 liter kue; pelat 1250 mm menampung 40 hingga 45 liter; pelat 1500 mm menampung 65 hingga 75 liter.
| Massa hitam diproses | Residu leach (kering) | Ukuran pelat | Pelat per penekan | Luas filter | Siklus per hari |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.000–2.000 t/tahun | 1,5–3 t/hari | 800 mm | 30–50 | 35–60 m² | 4–6 |
| 3.000–5.000 t/tahun | 4–7 t/hari | 1000 mm | 40–70 | 70–130 m² | 5–8 |
| 5.000–10.000 t/tahun | 7–14 t/hari | 1250 mm | 50–90 | 140–250 m² | 6–10 |
| 10.000–20.000 t/tahun | 14–28 t/hari | 1500 mm | 60–110 | 250–450 m² | 8–12 |
Metode untuk mengonversi padatan harian menjadi hitungan lempeng ada di panduan tentang cara menghitung kapasitas filter press. Untuk pakan, pompa diafragma yang dioperasikan udara Dalam setelan PP atau PVDF, residu asam dapat mencapai 0,7 MPa; pompa rongga progresif yang dilapisi PVDF digunakan untuk umpan 1,0 MPa.
Berapa lama siklus filter press dalam filtrasi lithium carbonate dan garam katoda?
Siklus filtrasi litium karbonat pada membrane press memakan waktu 30 hingga 60 menit: 10 hingga 20 menit pengisian, 5 hingga 10 menit pencucian perpindahan panas, 5 hingga 10 menit penekanan dan peniupan udara, serta 5 hingga 10 menit pembongkaran.
Langkah pencucian mengendalikan kemurnian produk. Larutan induk natrium sulfat digantikan dengan 1 hingga 2 volume air deionisasi pada suhu 80 hingga 90 °C; air pencuci dingin akan melarutkan kembali litium karbonat dan menurunkan hasil. Pemerasan membran sebelum pencucian memadatkan cake sehingga air pencuci bergerak sebagai plug, bukan mengalir melalui saluran.
Siklus residu pelindian black mass berlangsung 45 hingga 90 menit karena diperlukan dua atau tiga kali pencucian untuk memulihkan PLS dari kue grafit berpori. Kue hidroksida pengotor berlangsung 60 hingga 120 menit dan menjadi hambatan di banyak pabrik.
Mengapa membeli filter press untuk lumpur baterai lithium dari Senjie?
Senjie adalah produsen chamber, membrane dan filter press otomatis penuh, pelat filter, kain filter dan pompa umpan yang berbasis di China. Changzhou Senjie Environmental Equipment Co., Ltd. telah memproduksi filter press sejak 2014 dan mengekspor ke lebih dari 40 negara di Asia Tenggara, India, Afrika, Timur Tengah dan Amerika Latin.
Untuk tugas daur ulang baterai, Senjie memasok mesin press membran dengan pelat PP atau PP diperkuat kaca berukuran 800 hingga 1500 mm, komponen rangka berlapis PP atau SS316, kabinet tertutup dengan port ekstraksi, baki tetesan, manifold umpan PVDF, serta pergeseran pelat dan pencucian kain yang dikendalikan PLC, dengan uji coba pabrik sebelum pengiriman.
Kirim data slurry Anda (%, pH, suhu, ukuran partikel dan tonase harian) ke Tim teknik Senjie untuk proposal ukuran dan penawaran harga.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Bisakah filter press menangani bubur leach asam sulfat dari black mass?
Ya. Pelat polipropilena dan kain PP bersifat inert terhadap asam sulfat pada konsentrasi 5 hingga 20% yang digunakan dalam pelindian black mass, hingga 90 °C. Rangka, manifold umpan, dan gantungan harus dilapisi PP, dilapisi karet, dilapisi PVDF, atau SS316 untuk menghindari korosi.
Berapa kadar air kue yang mungkin pada litium karbonat dengan filter press?
Filter press membran mencapai kadar air cake 10 hingga 18% pada kristal litium karbonat setelah diperas pada 1,5 hingga 2,0 MPa dan tiupan udara. Press chamber tanpa perasan menghasilkan 18 hingga 25%.
Apakah saya memerlukan filter press membran atau apakah chamber press sudah cukup?
Gunakan mesin press membran untuk residu pelindian black mass, kue pengotor hidroksida, dan litium karbonat, di mana kadar air 10 hingga 15 poin persentase lebih rendah memulihkan larutan atau produk. Mesin press ruang sudah cukup untuk kristal nikel dan kobalt sulfat serta padatan lumpur anoda.
Berapa ukuran pelat yang umum untuk filter press daur ulang baterai?
Sebagian besar pabrik daur ulang baterai menggunakan pelat 800 hingga 1500 mm. Pabrik dengan kapasitas di bawah 2000 t/tahun black mass menggunakan press 800 mm; pabrik 5000 hingga 10000 t/tahun menggunakan 1000 hingga 1250 mm; lini yang lebih besar menggunakan 1500 mm.
Mengapa filter press harus ditutup untuk black mass?
Bubur massa hitam dapat melepaskan hidrogen dan uap elektrolit, cairan asam membentuk aerosol selama peniupan udara, dan senyawa kobalt serta litium merupakan debu berbahaya. Mesin press tertutup dengan baki tetesan, port ekstraksi, dan pintu pembuangan bomb-bay menampung ketiganya.