新能源电池回收综合利用 —— 废电池材料热解回转窑系统设计方案与工艺详解一、项目背景
随着新能源汽车动力电池的大规模退役，废旧电池材料的回收与综合利用成为行业热点。其中，热解回转窑作为废旧电池材料（如电芯、极片、黑粉）热处理的关键设备，在去除粘结剂、隔膜、塑料、电解液等有机物，以及金属富集、材料再生方面发挥着重要作用。
本方案针对废电池材料热解处理需求，设计一套高效、环保、自动化程度高的热解回转窑系统，适用于磷酸铁锂、三元锂、钴酸锂、锰酸锂等各类电池材料的回收处理。
二、物料特性与处理需求
项目 参数
物料类型 电芯破碎料、极片破碎料、黑粉（正极材料）
物料粒径 0.1~10 mm（粉状或颗粒状）
物料密度 0.7~2.5 g/cm3（视物料种类）
年处理能力 5000~20000吨/年（可定制）
热解温度 400~700℃（去除粘结剂、隔膜、电解液）
设计最高温度 800℃（安全冗余）
操作方式 连续式运行
热源形式 天然气、电加热或煤气
气氛控制 惰性气体保护（N?或Ar）或空气气氛
热效率 ≥80%（带余热回收系统）
三、新能源电池回收综合利用 废电池材料热解回转窑设备结构组成1. 窑体结构
材质：δ12mm 310S耐高温不锈钢（或石墨/陶瓷复合材料）
内衬材料：高纯氧化铝砖（Al?O?≥99%）或碳化硅砖，耐高温、抗腐蚀
窑体长度：根据产能设计（如Φ1.2m×15m）
窑体直径：Φ1.0m~Φ2.0m（满足不同产量需求）
倾斜角度：1°~4°（便于物料流动）
转速范围：0.3~3 r/min（变频调速）
2. 加热系统
加热方式：天然气燃烧加热（低氮燃烧器）或电加热（硅碳棒、硅钼棒）
燃烧器配置：多段燃烧器（3~5段），实现梯度升温
加热区段：
预热区（200~400℃）
热解区（400~700℃）
温度控制：PID自动控温，±5℃精度
热效率：≥80%
余热回收系统：设置热交换器，回收烟气余热用于预热进风或干燥系统
3. 气氛控制系统
保护气体：氮气（N?）、氩气（Ar）
氧含量控制：＜50ppm（高纯气体保护）
气体流量调节：0~50L/min（可调）
气密性设计：窑体密封结构，防止空气进入
安全防护：气体泄漏报警系统、火焰检测系统、气体紧急切断装置