鋰電池制造過程中,正極材料粉(如NCM/NCA、LFP)和石墨負(fù)極粉的粉塵處理需兼顧防爆安全、高效回收及環(huán)境控制。以下是針對(duì)兩類粉塵的專項(xiàng)處理工藝設(shè)計(jì):
一、粉塵特性與處理難點(diǎn)
二、處理工藝流程
1.密閉收集系統(tǒng)
局部排風(fēng):在攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)等產(chǎn)塵點(diǎn)設(shè)置層流罩(風(fēng)速0.3~0.5m/s),搭配防爆排風(fēng)管。
負(fù)壓隔離:生產(chǎn)區(qū)域維持-5至-10Pa負(fù)壓,防止粉塵外逸至其他工序。
惰性氣體保護(hù):關(guān)鍵區(qū)域(如干燥房)充入氮?dú)?,控制氧含?/font><8%。
2.預(yù)處理階段
旋風(fēng)分離:去除粒徑>10μm的大顆粒,降低后續(xù)設(shè)備負(fù)荷。
冷卻降溫:石墨粉塵在高溫下易氧化,需通過換熱器將煙氣溫度降至60℃以下。
除磁處理:正極粉塵經(jīng)永磁滾筒去除磁性雜質(zhì)(如鐵屑),避免吸附設(shè)備。
3.主處理設(shè)備
防爆型脈沖袋式除塵器:
濾材選擇:正極粉塵用PPS+PTFE覆膜濾料(耐溫190℃,過濾效率≥99.99%);石墨粉塵用導(dǎo)電濾袋(碳纖維+不銹鋼纖維)。
防爆設(shè)計(jì):
泄爆片(壓力≥0.01MPa時(shí)開啟);
隔爆閥(管道中設(shè)置,阻斷火焰?zhèn)鞑ィ?/span>
溫度監(jiān)測(cè)(超限自動(dòng)噴入氮?dú)猓?/span>
清灰系統(tǒng):脈沖閥采用防爆電磁閥,壓縮空氣壓力0.4-0.6MPa。
4.粉塵回收系統(tǒng)
正極材料粉:
回收粉經(jīng)振動(dòng)篩(300目)去除團(tuán)聚顆粒;
通過電磁除鐵器(磁場(chǎng)強(qiáng)度≥12000Gs)二次除磁;
氮?dú)獗Wo(hù)下回用至攪拌工序。
石墨負(fù)極粉:
回收粉經(jīng)風(fēng)選機(jī)去除輕質(zhì)雜質(zhì);
通過超聲波清洗去除表面殘留溶劑;
干燥后重新造粒使用。
5.安全防護(hù)措施
火花探測(cè):在管道入口安裝紅外火花探測(cè)器,0.1秒內(nèi)啟動(dòng)滅火噴淋。
接地系統(tǒng):設(shè)備外殼、管道、濾袋龍骨等金屬部件接地電阻<1Ω。
應(yīng)急處理:配置D級(jí)滅火器(二氧化碳/干粉),禁止用水滅火。
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