โดยทีมวิศวกรรม Senjie Filter Press · อัปเดตล่าสุด: 2026-09-14
คำตอบสั้น: เครื่องอัดกรองสำหรับสารละลายแบตเตอรี่ลิเธียมและการรีไซเคิล black mass ใช้แผ่น PP หรือ PP เสริมใยแก้วขนาด 800 ถึง 1500 มม. การบีบด้วยเมมเบรนที่ 1.5 ถึง 2.0 MPa และการออกแบบแบบปิด มันลดน้ำในกากการชะและลิเธียมคาร์บอเนตให้เหลือความชื้น 15 ถึง 25% ในรอบ 40 ถึง 90 นาที โดยมีแผ่นทนกรดที่ทนอุณหภูมิได้ถึง 90 หรือ 120 °C
สายการรีไซเคิล black mass อาจชะที่ pH 0.5 ถึง 1.5 และ 60 ถึง 90 °C จากนั้นตกตะกอนลิเธียมคาร์บอเนตที่ pH 11 ถึง 12 คู่มือนี้ครอบคลุมหน้าที่การกรอง วัสดุ เป้าหมายความชื้นเค้ก และการกำหนดขนาดสำหรับ เครื่องกรองแบบแผ่นอัดเมมเบรน ในงานบริการแบตเตอรี่ลิเธียม
เครื่องอัดกรองใช้ที่ไหนในสารละลายแบตเตอรี่ลิเธียมและการรีไซเคิล black mass?
เครื่องอัดกรองใช้ที่สี่จุด: การลดน้ำในกากการชะ black mass (กราไฟต์และสิ่งเจือปน), การล้างสิ่งเจือปนที่ตกตะกอนและเกลือโลหะแคโทด, การลดน้ำในผลึกลิเธียมคาร์บอเนต, และการกู้คืนของแข็งจากสารละลายแอโนดและน้ำล้างการเคลือบอิเล็กโทรด
Black mass คือเศษที่ผ่านการฉีกและร่อนจากเซลล์ที่ใช้แล้ว มันประกอบด้วยกราไฟต์ 30 ถึง 50%, นิกเกิล-โคบอลต์-แมงกานีสออกไซด์ 20 ถึง 40%, ลิเธียม 3 ถึง 7% และอิเล็กโทรไลต์ตกค้าง หลังการชะด้วยกรดซัลฟิวริก โลหะจะละลายและกราไฟต์รวมถึงวัสดุที่ไม่ละลายยังคงเป็นสารละลายที่ของแข็ง 8 ถึง 20% กากนี้ถูกกรองและล้างเพื่อกู้คืนสารละลายชะที่มีค่า (PLS) ที่กักอยู่ในเค้ก
ปลายน้ำ การกำจัดเหล็ก อะลูมิเนียม และทองแดงทำให้เกิดตะกอนไฮดรอกไซด์แบบเจลาตินัสที่กรองช้า ในขณะที่ผลึกนิกเกิลและโคบอลต์ซัลเฟตกรองได้ง่าย ลิเธียมคาร์บอเนตตกตะกอนเป็นผลึกหนาแน่นที่ 90 °C และต้องการการกรองและการล้างแบบร้อนเพื่อกำจัดโซเดียมซัลเฟต สารละลายแอโนดแบบน้ำและน้ำล้างสายการเคลือบมีกราไฟต์และของแข็งตัวประสานที่เครื่องอัดแบบห้องขนาดเล็กกู้คืนก่อนการบำบัด
เครื่องอัดกรองสามารถบรรลุความชื้นเค้กเท่าใดในกากการชะ black mass?
เครื่องกรองแบบเมมเบรนอัดจะให้ความชื้นเค้ก 15 ถึง 25% บนกากที่ผ่านการชะของแบล็กแมส เทียบกับ 30 ถึง 40% บนเครื่องอัดแบบห้องมาตรฐาน เนื่องจากกากที่อุดมด้วยแกรไฟต์บีบอัดตัวได้ดีภายใต้การอัดที่ 1.5 ถึง 2.0 MPa และตอบสนองต่อการเป่าลมผ่าน
ทุกจุดเปอร์เซ็นต์ของความชื้นในกากคือ PLS ที่มีนิกเกิล โคบอลต์ และลิเธียมละลายอยู่ ตารางแสดงค่าทั่วไปตามภาระงาน โดยสมมติว่าป้อนที่ 0.6 ถึง 1.0 MPa อัดที่ 1.5 ถึง 2.0 MPa ในจุดที่ระบุ และเป่าลมที่ 0.4 ถึง 0.6 MPa
| ภาระงาน | ของแข็งในสายป้อน | ประเภทเครื่องกรอง | ความชื้นของเค้ก | เวลารอบ | ล้างเค้ก |
|---|---|---|---|---|---|
| กากจากการชะมวลดำ | 8–20% | เมมเบรน | 15–25% | 45–90 นาที | ล้างแบบแทนที่ 2–3 ครั้ง |
| เค้กสิ่งเจือปนไฮดรอกไซด์ Fe/Al/Cu | 3–8% | เมมเบรน | 45–60% | 60–120 นาที | ล้าง 1–2 ครั้ง |
| ผลึกลิเธียมคาร์บอเนต | 15–30% | เมมเบรนหรือห้อง | 10–18% | 30–60 นาที | น้ำร้อน 1–2 เท่าโดยปริมาตร |
| ผลึกนิกเกิล/โคบอลต์ซัลเฟต | 20–35% | แบบห้อง | 8–15% | 30–45 นาที | ล้างด้วยสารละลายอิ่มตัว |
| สารละลายแอโนด / ของแข็งในน้ำล้างสารเคลือบ | 2–6% | แบบห้อง | 35–50% | 60–120 นาที | ไม่มี |
เค้กสิ่งเจือปนไฮดรอกไซด์เป็นข้อยกเว้น มีลักษณะเป็นเจลและกักเก็บน้ำไว้แม้ผ่านการบีบอัด การใช้สารช่วยตกตะกอน 0.5 ถึง 2 kg/t หรือการตกตะกอนแบบมีเมล็ดช่วยปรับปรุงทั้งอัตราการกรองและความชื้นสุดท้าย สำหรับเกณฑ์เปรียบเทียบในภาคส่วนอื่น ดูตารางของ ปริมาณความชื้นเค้กตัวกรองทั่วไปตามอุตสาหกรรม.
วัสดุแผ่นกรองและโครงกรองชนิดใดที่ทนต่อการชะด้วยกรดและน้ำลิเธียมร้อน?
แผ่นโพลิโพรพิลีน (PP) ที่ทนอุณหภูมิได้ถึง 90 °C รองรับของเหลวจากกระบวนการชะและตกตะกอนที่มีกรดซัลฟิวริกสูงถึง 20% และแผ่น PP เสริมใยแก้วที่ทนอุณหภูมิได้ถึง 120 °C ถูกกำหนดไว้สำหรับการกรองลิเธียมคาร์บอเนตร้อนหรือการทำความสะอาดด้วยไอน้ำที่เกิน 90 °C
ห้อง PP และ แผ่นกรองเมมเบรน ไม่เกิดปฏิกิริยากับสารละลายชะกรด สารละลายคลอไรด์ และน้ำลิเธียมอัลคาไลน์ร้อนภายในพิกัดอุณหภูมิของวัสดุ จุดอ่อนคือชิ้นส่วนโลหะ
- แผ่น: PP ต่ำกว่า 90 °C; PP เสริมใยแก้วสำหรับ 90 ถึง 120 °C กำหนดเมมเบรน PP สำหรับกรดซัลฟิวริกที่สูงกว่า 10%
- โครงและคาน: เหล็กกล้าคาร์บอนบุยางหรือหุ้ม PP หนา 2 ถึง 3 มม. สำหรับงานกรด; คานข้างและแผ่นหัวเป็น SS316 ในกรณีที่โครงถูกชะด้วยกรดหรือสัมผัสกับละอองคลอไรด์
- ท่อร่วมป้อนและท่อส่ง: PP, PVDF หรือเหล็กบุ PTFE หลีกเลี่ยงการใช้ SS304 เปลือยในสายป้อนกรด
- ตัวแขวนแผ่นและโซ่เลื่อน: SS316 หรือเหล็กเคลือบ PP
- ผ้ากรอง: PP เส้นเดี่ยวหรือเส้นหลายเส้นสำหรับงานกรด; PET ใช้เฉพาะกับน้ำยาที่เป็นกลาง ดู ช่วงผ้ากรองเพรส.
ลิเธียมคาร์บอเนตถูกกรองที่อุณหภูมิ 85 ถึง 95 °C ซึ่งแผ่น PP ที่รับอุณหภูมิได้ 90 °C จะคืบภายใต้แรงดันไฮดรอลิกปิดที่ 20 ถึง 25 MPa; แผ่น PP เสริมใยแก้วรักษารูปทรงได้ Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 9th ed. ให้ทฤษฎีการกรองและตารางความเข้ากันได้ของวัสดุสำหรับการออกแบบโดยละเอียด
ทำไมการกรอง black mass และลิเธียมจึงต้องใช้เครื่องกรองแบบปิดล้อม?
จำเป็นต้องใช้เครื่องกรองแบบปิดล้อมเพราะสารละลาย black mass ปล่อยไฮโดรเจนและไออิเล็กโทรไลต์ตกค้าง น้ำยาชะกรดเกิดละอองลอยระหว่างการเป่าลม และสารประกอบลิเธียมและโคบอลต์จัดเป็นฝุ่นที่ต้องไม่รั่วออกระหว่างการปล่อยเค้ก
การออกแบบแบบปิดล้อมเพิ่มองค์ประกอบสามอย่าง ถาดรองหยดพร้อมท่อระบายแบบปิดผนึกจะส่งน้ำกรองและน้ำยาล้างกลับเข้าสู่กระบวนการ แผงด้านข้างและด้านบนปิดล้อมชุดแผ่น โดยมีพอร์ตดูดไปยังสครับเบอร์ที่อัตราเปลี่ยนอากาศ 2 ถึง 4 ครั้งต่อนาที ประตูแบบ bomb-bay ใต้ชุดแผ่นจะเปิดเฉพาะระหว่างการปล่อย เพื่อให้เค้กตกลงในฮอปเปอร์ภายใต้ความดันลบ
เครื่องเพรสที่ควบคุมด้วย PLC พร้อมการเลื่อนแผ่นอัตโนมัติและการล้างผ้าที่ 8 ถึง 10 MPa จะปล่อยเค้กโดยไม่มีใครเข้าไปใน enclosure น้ำกรองที่มีกรดอิสระควรเดินท่อด้วย PP หรือ PVDF ไม่ควรผ่านรางเปิด
โรงงานรีไซเคิลแบตเตอรี่ต้องใช้เครื่องกรองเพรสขนาดเท่าใด?
โรงงานไฮโดรเมทัลลูร์จี black mass ขนาด 5000 ถึง 10000 ตัน/ปี โดยทั่วไปต้องใช้เครื่องกรองเพรสแบบเมมเบรนหนึ่งถึงสองเครื่องที่มีแผ่นขนาด 1000 ถึง 1250 มม. และพื้นที่กรอง 100 ถึง 250 ตร.ม. สำหรับงานกากชะ leaching รวมถึงเครื่องเพรสขนาดเล็ก 630 ถึง 800 มม. สำหรับเค้กสิ่งเจือปนและลิเธียมคาร์บอเนต
กากชะ black mass มีความหนาแน่นเค้กเปียกประมาณ 1.3 ถึง 1.5 ตัน/ลบ.ม. แผ่นเมมเบรนขนาด 1000 มม. ที่ความลึกห้อง 32 มม. จุเค้กได้ประมาณ 25 ถึง 28 ลิตร; แผ่นขนาด 1250 มม. จุ 40 ถึง 45 ลิตร; แผ่นขนาด 1500 มม. จุ 65 ถึง 75 ลิตร
| black mass ที่ผ่านกระบวนการ | กากชะ (แห้ง) | ขนาดแผ่น | จำนวนแผ่นต่อเครื่องเพรส | พื้นที่กรอง | รอบต่อวัน |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,000–2,000 ตัน/ปี | 1.5–3 ตัน/วัน | 800 มม. | 30–50 | 35–60 m² | 4–6 |
| 3,000–5,000 ตัน/ปี | 4–7 ตัน/วัน | 1000 มม. | 40–70 | 70–130 m² | 5–8 |
| 5,000–10,000 ตัน/ปี | 7–14 ตัน/วัน | 1250 mm | 50–90 | 140–250 m² | 6–10 |
| 10,000–20,000 ตัน/ปี | 14–28 ตัน/วัน | 1500 mm | 60–110 | 250–450 m² | 8–12 |
วิธีการแปลงของแข็งรายวันเป็นจำนวนจานเพาะเชื้ออยู่ในคู่มือเรื่อง วิธีคำนวณความจุของเครื่องกรองแบบแผ่นสำหรับสารป้อน ปั๊มไดอะแฟรมแบบขับเคลื่อนด้วยลม ใน PP หรือ PVDF รองรับกากกรดได้ถึง 0.7 MPa; ปั๊มแบบ progressing cavity ที่บุด้วย PVDF ใช้สำหรับสารป้อนที่ 1.0 MPa
วงจรของเครื่องกรองแบบแผ่นในการกรองลิเธียมคาร์บอเนตและเกลือแคโทดใช้เวลานานเท่าใด?
วงจรการกรองลิเธียมคาร์บอเนตบนเครื่องกรองแบบเมมเบรนใช้เวลา 30 ถึง 60 นาที: ป้อน 10 ถึง 20 นาที ล้างแบบแทนที่ด้วยน้ำร้อน 5 ถึง 10 นาที อัดและเป่าลม 5 ถึง 10 นาที และปล่อยกาก 5 ถึง 10 นาที
ขั้นตอนการล้างควบคุมความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ น้ำแม่โซเดียมซัลเฟตถูกแทนที่ด้วยน้ำปราศจากไอออน 1 ถึง 2 เท่าของปริมาตรกากที่ 80 ถึง 90 °C; น้ำล้างเย็นจะละลายลิเธียมคาร์บอเนตกลับและลดผลผลิต การอัดด้วยเมมเบรนก่อนการล้างจะทำให้กากแน่นขึ้นเพื่อให้น้ำล้างเคลื่อนที่เป็นก้อนแทนที่จะไหลเป็นทาง
วงจรของกากจากการชะ black mass ใช้เวลา 45 ถึง 90 นาที เนื่องจากต้องล้างสองหรือสามครั้งเพื่อกู้คืน PLS จากกากแกรไฟต์ที่มีรูพรุน กากไฮดรอกไซด์ของสิ่งเจือปนใช้เวลา 60 ถึง 120 นาที และเป็นจุดคอขวดในโรงงานหลายแห่ง
ทำไมต้องซื้อเครื่องกรองแบบแผ่นสำหรับสารละลายแบตเตอรี่ลิเธียมจาก Senjie?
Senjie เป็นผู้ผลิตในจีนที่ผลิตเครื่องกรองแบบห้อง แบบเมมเบรน และแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ แผ่นกรอง ผ้ากรอง และปั๊มป้อน Changzhou Senjie Environmental Equipment Co., Ltd. ผลิตเครื่องกรองแบบแผ่นมาตั้งแต่ปี 2014 และส่งออกไปยังมากกว่า 40 ประเทศทั่วเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อินเดีย แอฟริกา ตะวันออกกลาง และละตินอเมริกา
สำหรับงานรีไซเคิลแบตเตอรี่ Senjie จัดหาเครื่องกรองแบบเมมเบรนที่มีแผ่น PP หรือ PP เสริมใยแก้วขนาด 800 ถึง 1500 มม. ส่วนโครงที่หุ้มด้วย PP หรือ SS316 ตู้ปิดพร้อมช่องระบายอากาศ ถาดรองน้ำหยด ท่อร่วมป้อน PVDF และระบบเลื่อนแผ่นและล้างผ้าที่ควบคุมด้วย PLC พร้อมการทดสอบเดินเครื่องที่โรงงานก่อนจัดส่ง
ส่งข้อมูลสารละลายของคุณ (% ของแข็ง, pH, อุณหภูมิ, ขนาดอนุภาค และปริมาณตันต่อวัน) ไปที่ ทีมวิศวกรรม Senjie เพื่อขอข้อเสนอการกำหนดขนาดและใบเสนอราคา
คำถามที่พบบ่อย
เครื่องกรองแบบแผ่นสามารถรองรับสารละลายชะกรดซัลฟิวริกจาก black mass ได้หรือไม่?
ได้ แผ่นโพลีโพรพิลีนและผ้า PP ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกที่ความเข้มข้น 5 ถึง 20% ที่ใช้ในการชะ black mass จนถึง 90 °C โครง ท่อร่วมป้อน และตัวแขวนต้องหุ้มด้วย PP บุด้วยยาง บุด้วย PVDF หรือ SS316 เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อน
ความชื้นของกากที่เป็นไปได้บนลิเธียมคาร์บอเนตด้วยเครื่องกรองแบบแผ่นคือเท่าใด?
เครื่องกรองแบบแผ่นเมมเบรนทำความชื้นของกากได้ 10 ถึง 18% บนผลึกลิเธียมคาร์บอเนตหลังการอัดที่ 1.5 ถึง 2.0 MPa และเป่าลมผ่าน เครื่องกรองแบบห้องที่ไม่มีการอัดให้ความชื้น 18 ถึง 25%
ฉันจำเป็นต้องใช้เครื่องกรองแบบแผ่นเมมเบรนหรือเครื่องกรองแบบห้องก็เพียงพอแล้ว?
ใช้เครื่องอัดเมมเบรนสำหรับกากการชะมวลดำ เค้กสิ่งเจือปนไฮดรอกไซด์ และลิเธียมคาร์บอเนต ซึ่งความชื้นต่ำลง 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ช่วยให้ได้สารละลายหรือผลิตภัณฑ์คืนกลับมา เครื่องอัดแบบห้องก็เพียงพอสำหรับผลึกนิกเกิลและโคบอลต์ซัลเฟตและของแข็งจากสารละลายแอโนด
ขนาดแผ่นเพลตทั่วไปสำหรับเครื่องกรองอัดในโรงงานรีไซเคิลแบตเตอรี่คือเท่าใด
โรงงานรีไซเคิลแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ใช้แผ่นขนาด 800 ถึง 1500 มม. โรงงานที่processing มวลดำต่ำกว่า 2000 ตัน/ปี ใช้เครื่องอัดขนาด 800 มม. โรงงาน 5000 ถึง 10000 ตัน/ปี ใช้ขนาด 1000 ถึง 1250 มม. สายการผลิตขนาดใหญ่ใช้ 1500 มม.
ทำไมเครื่องกรองอัดจึงควรเป็นแบบปิดสำหรับมวลดำ
สารละลายมวลดำสามารถปล่อยไฮโดรเจนและไอระเหยของอิเล็กโทรไลต์ ของเหลวกรดเกิดเป็นละอองลอยระหว่างการเป่าลม และสารประกอบโคบอลต์และลิเธียมเป็นฝุ่นอันตราย เครื่องอัดแบบปิดที่มีถาดรองรับของเหลว ช่องระบายอากาศ และประตูระบายแบบ bomb-bay กักเก็บทั้งสามอย่างไว้ได้