Senjieフィルタープレスエンジニアリングチームによる · 最終更新日：2026-09-14
簡単に答えると： リチウム電池スラリーおよびブラックマスリサイクル用のフィルタープレスは、800～1500 mmのPPまたはガラス繊維強化PPプレート、1.5～2.0 MPaのメンブレンスクイーズ、密閉設計を採用しています。浸出残渣と炭酸リチウムを40～90分のサイクルで含水率15～25%まで脱水し、耐酸プレートは90または120 °Cに対応しています。
主要指標を一目で
- ブラックマススラリーは細かく（多くの場合20 µm未満）、研磨性があり、化学的に腐食性が高い。
- ケーキ洗浄付きメンブレンプレートは、ケーキからリチウム、ニッケル、コバルトを回収するために使用されます。
- 材料：PPまたはPVDFプレート、酸と温度に応じてPP/PTFEクロス
- ケーキ含水率の目標値は、下流の浸出または乾燥工程によって設定され、固定された数値ではない。
- 実スラリーでのろ過試験がプレートタイプと布を決定する
ブラックマスリサイクルラインは、pH 0.5～1.5、60～90 °Cで浸出し、その後pH 11～12で炭酸リチウムを沈殿させることがあります。このガイドでは、ろ過業務、材料、ケーキ含水率の目標、および装置選定について説明します。 メンブレンフィルタープレス リチウム電池サービスにおいて。
リチウム電池スラリーおよびブラックマスリサイクルにおいて、フィルタープレスはどこで使用されますか？
フィルタープレスは4つのポイントで使用されます：ブラックマス浸出残渣（黒鉛と不純物）の脱水、沈殿した不純物と正極金属塩の洗浄、炭酸リチウム結晶の脱水、そして負極スラリーおよび電極塗工洗浄水からの固形分回収です。
ブラックマスは、使用済みセルの破砕・篩別された画分である。これには30～50%の黒鉛、20～40%のニッケル・コバルト・マンガン酸化物、3～7%のリチウム、および残留電解液が含まれる。硫酸浸出後、金属は溶解し、黒鉛と未溶解物質は8～20%の固形分を含むスラリーとして残る。この残渣はろ過および洗浄され、ケーキ中に保持された浸出液（PLS）を回収する。
下流工程では、鉄、アルミニウム、銅の除去によりゼリー状の水酸化物沈殿が生成し、ろ過が遅い。一方、硫酸ニッケルおよび硫酸コバルトの結晶は容易にろ過できる。炭酸リチウムは90 °Cで緻密な結晶として沈殿し、硫酸ナトリウムを除去するために熱時ろ過と洗浄が必要である。水系アノードスラリーおよびコーティングライン洗浄水は、黒鉛およびバインダー固形分を含み、処理前に小型チャンバープレスで回収される。
ブラックマス浸出残渣において、フィルタープレスはどの程度のケーキ水分を達成できますか？
メンブレンフィルタープレスは、ブラックマス浸出残渣に対して15～25%のケーキ水分を達成する。標準的なチャンバープレスでは30～40%である。これは、黒鉛に富む残渣が1.5～2.0 MPaのスクイーズ下で良好に圧縮され、エアブローに応答するためである。
残渣中の水分1パーセントポイントごとに、溶解したニッケル、コバルト、リチウムを含むPLSが存在する。表は、供給0.6～1.0 MPa、記載のある場合は1.5～2.0 MPaでの圧搾、および0.4～0.6 MPaのエアブローを前提とした、運転条件別の代表値を示している。
| デューティ | 供給固形分 | プレスタイプ | ケーキの水分 | サイクルタイム | ケーキウォッシュ |
|---|---|---|---|---|---|
| 黒色塊状浸出残渣 | 8–20% | メンブレン | 15–25% | 45～90分 | 2～3回の置換洗浄 |
| Fe/Al/Cu水酸化物不純物ケーキ | 3–8% | メンブレン | 45–60% | 60–120分 | 1～2回の洗浄 |
| 炭酸リチウム結晶 | 15–30% | メンブレンまたはチャンバー | 10–18% | 30～60分 | お湯、1～2倍量 |
| ニッケル/コバルト硫酸塩結晶 | 20–35% | チャンバー | 8–15% | 30～45分 | 飽和溶液洗浄 |
| アノードスラリー／コーティング洗浄水固形分 | 2–6% | チャンバー | 35–50% | 60–120分 | None |
水酸化物不純物ケーキは例外である。それらはゼリー状で、絞っても水を保持する。0.5～2 kg/tの凝集剤または種晶析出により、ろ過速度と最終水分の両方が改善される。他分野のベンチマークについては、次の表を参照のこと。 業界別の典型的なフィルターケーキ含水率.
どのフィルタープレートとフレーム材料が酸浸出液と高温リチウム液に耐えますか？
ポリプロピレン（PP）製プレートは90 °Cまで対応し、最大20%硫酸を含む浸出液および沈殿液を処理できる。また、ガラス繊維強化PP製プレートは120 °Cまで対応し、高温の炭酸リチウムろ過やスチームクリーニングが90 °Cを超える場合に指定される。
PPチャンバーと メンブレンフィルタープレート 耐酸浸出液、塩化物及び温度定格内の高温アルカリリチウム液に対して不活性です。弱点は金属部分です。
- プレート： PPは90°C以下、ガラス繊維強化PPは90～120°C。10%を超える硫酸にはPP膜を指定してください。
- フレームと梁： 酸サービス用にはゴムライニングまたは2～3 mmのPPクラッドを施した炭素鋼；フレームが酸洗浄されるか塩化物ミストに曝される箇所にはSS316のサイドビームとヘッドプレート。
- フィードマニホールドおよび配管： PP、PVDFまたはPTFEライニング鋼。酸供給には裸のSS304を避けること。
- プレートハンガーとシフトチェーン： SS316またはPPコーティング鋼。
- ろ布： PPモノフィラメントまたはマルチフィラメントは酸用途に；PETは中性液のみに使用。参照 フィルタープレス布のラインナップ.
炭酸リチウムは85～95 °Cでろ過され、90 °C定格のPPプレートは20～25 MPaの油圧締付圧力下でクリープするが、ガラス繊維強化PPプレートは形状を保持する。Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 9th ed.には、詳細設計のためのろ過理論と材料適合性表が記載されている。
ブラックマスとリチウムのろ過には、なぜ密閉型フィルタープレスが必要なのですか？
密閉型フィルタープレスが必要である。なぜなら、ブラックマススラリーは水素と残留電解液蒸気を放出し、酸浸出液はエアブロー中にエアロゾルを形成し、リチウムおよびコバルト化合物はケーキ排出時に漏出してはならない分類粉塵であるからだ。
密閉型設計では3つの要素が追加される。シールされたドレン付きのドリップトレイが濾液と洗浄液をプロセスに戻す。側面パネルと上部パネルがプレートパックを囲み、毎分2～4回の換気量でスクラバーへの排気ポートを備える。プレートパック下部のボムベイドアは排出時のみ開き、ケーキは負圧下のホッパーに落下する。
PLC制御のプレスで、自動板移動と布洗浄を備え、8～10MPaでケーキを排出し、誰も囲い内に入る必要がない。遊離酸を含む濾液はPPまたはPVDFで配管し、決して開放ラウンダーを通してはならない。
電池リサイクル工場にはどのサイズのフィルタープレスが必要ですか？
年間5000～10000トンのブラックマス湿式製錬プラントでは、通常、浸出残渣処理に1000～1250 mmのプレートと100～250 m²のろ過面積を備えたメンブレンフィルタープレスが1～2台必要であり、さらに不純物および炭酸リチウムケーキ用に小型の630～800 mmプレスが必要である。
ブラックマス浸出残渣のウェットケーキ密度は約1.3～1.5 t/m³です。チャンバー深さ32 mmの1000 mmメンブレンプレートは約25～28リットルのケーキを保持し、1250 mmプレートは40～45リットル、1500 mmプレートは65～75リットルを保持します。
| ブラックマス処理済み | 浸出残渣（乾燥） | プレートサイズ | プレスごとのプレート数 | フィルターエリア | 1日あたりのサイクル数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,000～2,000トン/年 | 1.5～3 t/日 | 800 mm | 30–50 | 35–60 m² | 4–6 |
| 3,000～5,000 t/年 | 4～7 t/日 | 1000 mm | 40–70 | 70～130 m² | 5–8 |
| 5,000～10,000 t/年 | 7～14 t/日 | 1250 mm | 50–90 | 140～250 m² | 6–10 |
| 10,000～20,000トン/年 | 14～28 t/日 | 1500 mm | 60–110 | 250～450 m² | 8–12 |
日量固形物を平板計数に換算する方法は、次のガイドに記載されています。 フィルタープレスの処理能力を計算する方法. フィード用、 エア駆動ダイヤフラムポンプ PPまたはPVDF製スーツでは酸残留物は最大0.7 MPaまで対応可能。1.0 MPaの供給にはPVDFライニングされた一軸偏心ねじポンプを使用する。
炭酸リチウムおよび正極塩のろ過におけるフィルタープレスのサイクル時間はどのくらいですか？
メンブレンプレスでの炭酸リチウムろ過サイクルは30～60分かかります。供給10～20分、熱置換洗浄5～10分、圧搾とエアブロー5～10分、排出5～10分です。
洗浄工程は製品純度を左右する。硫酸ナトリウム母液は、80～90 °Cの脱イオン水でケーキ容積の1～2倍量により置換される。冷たい洗浄水は炭酸リチウムを再溶解させ、収率を低下させる。洗浄前のメンブレンスクイーズはケーキを圧密化するため、洗浄水はチャネリングではなくプラグとして移動する。
ブラックマス浸出残渣のサイクルは、多孔質黒鉛ケーキからPLSを回収するために2～3回の洗浄が必要なため、45～90分で運転される。不純物水酸化物ケーキは60～120分で運転され、多くのプラントでボトルネックとなっている。
なぜSenjieからリチウム電池スラリーフィルタープレスを購入するのか？
Senjieは中国に拠点を置くチャンバー、メンブレン、全自動フィルタープレスのメーカーであり、フィルタープレート、フィルタークロス、供給ポンプも製造しています。Changzhou Senjie Environmental Equipment Co., Ltd.は2014年からフィルタープレスを製造しており、東南アジア、インド、アフリカ、中東、ラテンアメリカの40カ国以上に輸出しています。
バッテリーリサイクル業務向けに、Senjieは800～1500 mmのPPまたはガラス繊維強化PP製プレート、PP被覆またはSS316のフレーム部品、排気ポート付き密閉キャビネット、ドリップトレイ、PVDF供給マニホールド、PLC制御のプレートシフトおよび布洗浄を備えたメンブレンプレスを供給し、出荷前に工場テスト運転を実施します。
スラリーデータ（固形分％、pH、温度、粒子径、日量トン数）を次宛にお送りください： センジエンジニアリングチーム サイジング提案と見積もりのために。
よくある質問
フィルタープレスはブラックマスからの硫酸浸出スラリーを処理できますか？
はい。ポリプロピレン製プレートおよびPPクロスは、ブラックマスリーチングで使用される5～20%濃度の硫酸に対して、90 °Cまで不活性です。フレーム、供給マニホールド、ハンガーは、腐食を避けるためにPP被覆、ゴムライニング、PVDFライニング、またはSS316でなければなりません。
フィルタープレスを使用した炭酸リチウムでは、どの程度のケーキ含水率が可能ですか？
メンブレンフィルタープレスは、1.5～2.0 MPaでのスクイーズとエアブロー後、炭酸リチウム結晶上で10～18%のケーキ水分に達する。スクイーズなしのチャンバープレスでは18～25%となる。
膜フィルタープレスが必要ですか、それともチャンバープレスで十分ですか？
黒色マス浸出残渣、水酸化物不純物ケーキ、炭酸リチウムにはメンブレンプレスを使用し、水分が10～15パーセントポイント低いことで溶液または製品を回収します。ニッケルおよびコバルト硫酸塩結晶とアノードスラリー固形物にはチャンバープレスで十分です。
電池リサイクル用フィルタープレスの一般的なプレートサイズはどれくらいですか？
ほとんどの電池リサイクル工場は800～1500 mmのプレートを使用している。ブラックマス年産2000 t未満の工場は800 mmプレスを稼働し、年産5000～10000 tの工場は1000～1250 mm、より大型のラインは1500 mmを使用する。
なぜブラックマス用のフィルタープレスは密閉されるべきなのか？
ブラックマススラリーは水素と電解液蒸気を放出する可能性があり、エアブロー時に酸液がエアロゾルを形成し、コバルトおよびリチウム化合物は有害な粉塵です。ドリップトレイ、排気ポート、ボムベイ排出ドアを備えた密閉プレス機がこれら3つすべてを封じ込めます。
この記事は、私たちのガイドの一部です。 パワーと新エネルギー.