BCA Industries empfiehlt ein Messersystem für Lithium

Das in Wisconsin ansässige Unternehmen BCA Industries, ein Hersteller von industriellen Zerkleinerungs- und Recyclinggeräten, sagt, es habe mit Kunden zusammengearbeitet, um optimale Größenreduzierungs- und Siebmethoden zu finden, um das Recycling der weltweit wachsenden Menge an ausrangierten Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) zu unterstützen.

Obwohl Li-Ionen-Batterien schon seit vielen Jahren verwendet werden, wurde destruktives Recycling „aufgrund der Explosivität der Materialien noch nicht in großem Umfang durchgeführt“, erklärt der Gerätehersteller. Zu den Problemen, so das Unternehmen, gehört, dass Li-Ionen-Batterien Brände, Explosionen und thermisches Durchgehen auslösen können, ein Zustand, bei dem die Freisetzung von Wärme andere Zellen oder Batterien dazu veranlasst, „schnell mehr Wärme und flüchtige organische Verbindungen (VOC)-Gase freizusetzen.“ ein gefährlicher, schnell eskalierender Kreislauf“, erklärt BCA.

„Traditionell wird der Prozess des Recyclings von Li-Ion-Batterien als eine Szene aus Dantes Inferno beschrieben“, sagt John Neuens, Vertriebsleiter von BCA. „Es gibt Säurebäder, giftige Gase und Dämpfe sowie Brände und Explosionen, wenn Gegenstände geschreddert werden, und alle laufen in einem Schutzanzug herum. Es ist eine unangenehme Umgebung, in der es zu versuchen und zu verarbeiten gilt.“

Er fährt fort: „Das Problem besteht darin, dass es sofort zu enormen Entflammbarkeitsproblemen kommt, wenn man einen großen Gegenstand wie eine Batterie bei mäßiger Geschwindigkeit in einen Aktenvernichter mit hohem Drehmoment einbringt. Dies ist ein einzigartiges Problem für Lithium-Ionen-Batterien aufgrund der Explosivität und der Menge an Toxizität, die sie bei der Explosion abgeben – und sie explodieren alle. Es kommt sehr schnell zu einem thermischen Durchgehen und zu atmosphärischen Gasen, die eingedämmt werden müssen.“

Daher tendieren Unternehmen dazu, Lithiumbatterien in 55-Gallonen-Fässern zu lagern, ohne sie zu recyceln. Neuens sagt jedoch: „Heute gibt es in der Industrie, einschließlich der Automobilindustrie, große Anstrengungen, diese Batterietypen zu recyceln und die wertvollen, wiederverwertbaren Materialien sicher aufzubewahren.“

Bei der Zerkleinerung solcher Batterien besteht eine Methode darin, das zerkleinerte Material über ein Sieb zu leiten, wobei das kleinere Material durchfällt und das größere Material zurückkommt und wiederholt durch den Zerkleinerer zirkuliert, bis es die gewünschte Größe erreicht hat.

Leider kann nasses Batteriematerial dazu führen, dass der Bildschirm so stark verstopft oder „blind“ wird, dass er nicht mehr funktioniert. Laut BCA verlangsamt dies auch den Prozess erheblich und erhöht gleichzeitig die Wartungszeit und -kosten.

Eine weitere Alternative für Li-Ionen-Batterien ist der Einsatz einer Reihe von Schreddern, um die Größe des Materials schrittweise zu reduzieren. Bei einigen größeren Batteriebaugruppen verwenden Batterierecycler möglicherweise mehrere verschiedene Schredder und anschließend Granulatoren, um die gewünschte Größe von weniger als 3/8 Zoll zu erreichen, die für die Weiterverarbeitung geeignet ist, sagt Neuens.

Anstatt viele Zerkleinerer zu verwenden, um die Größe des Batterieschrotts schrittweise zu reduzieren, kann die neue „Messer“-Technologie des Zerkleinerers in einem einzigen Durchgang gleichmäßig auf jede Größe schneiden und verhindert, dass kleinere Batterien durch die Schneidkammer „durchrutschen“, so der Vertriebsleiter. Dies reduziert den Batterieschrott sehr schnell auf einen wiederverwertbaren Anteil, während gleichzeitig thermisches Durchgehen und Brände mit einem Kühlmittel eingedämmt werden und gleichzeitig deutlich weniger Verarbeitung, Energieverbrauch, Arbeit und Wartung erforderlich sind, fügt er hinzu.

BCA sagt, dass seine patentierte Triplus-Messersystemtechnologie ein Bettmesserdesign in einem Doppelwellenzerkleinerer verwendet, um die Breite des Materials in einem einzigen Durchgang auf jede beliebige Größe zu schneiden, ohne dass ein Sieb erforderlich ist. Die Größe des Endprodukts richtet sich nach der Größe und Geometrie der Rotations- und Festmesser sowie deren Spaltabständen.

Laut Neuens kann ein Zerkleinerer mit diesem Design in einem Durchgang mehr als 85 Prozent korrekt dimensioniertes Material und weniger als 10 Prozent übergroßes Material produzieren. Er fügt hinzu, dass sehr große Batterien oder solche mit harten Metallbestandteilen wie Metallgehäusen oder -stäben am besten zunächst mit einem anderen Vorzerkleinerer zerkleinert werden.

Mit der richtigen Technik ließen sich etwa zwei bis drei Tonnen Batterien pro Stunde mit einem solchen Schredder auf die richtige Größe für die Weiterverarbeitung zerkleinern, sagt er.

Darüber hinaus wurden anstelle der Hitzetrocknung, die häufig bei der Verarbeitung nasser Batteriematerialien eingesetzt wird, viel schnellere und weniger energieintensive Lösungen entwickelt. „Da Batterien viskose Flüssigkeiten und pulverförmige Materialien enthalten, muss auch ein Trocknungsprozess eingesetzt werden, bevor die gewünschten Metalle zurückgewonnen werden können“, sagt Neuens. „Der übliche Prozess, die Wäschetrocknung, ist sehr langsam, erfordert enorme Energie und führt zu Staub in der Luft, der kontrolliert und herausgefiltert werden muss.“

Brancheninnovatoren haben ein Trocknungssystem entwickelt, das die Wäschetrocknung überflüssig macht, obwohl die spezifischen Details hierzu proprietär sind, sagt Neuens.

Laut BCA Industries kann ein 50-PS-Single-Pass-Shredder mit dem Shredder-Messersystem die gleiche Menge an recycelbarem Produkt pro Stunde produzieren wie ein herkömmliches Standardsystem mit 100 bis 150 PS. Dadurch können die Energiekosten des Recyclers um 1.500 bis 5.000 US-Dollar pro Monat gesenkt und gleichzeitig ein Produkt mit einheitlicherer Größe hergestellt werden, sagt Neuens.

Er fügt hinzu, dass die Technologie flexibel genug ist, um in alle von BCA gebauten Aktenvernichtergrößen eingebaut zu werden, von 10 PS bis 800 PS, von einer 15 x 12 Zoll großen Schneidkammer bis zu einer 48 x 48 Zoll großen Schneidkammer. 72-Zoll-Schneidkammer, sowohl in stationären als auch in tragbaren Einheiten.

Dieser Artikel wurde von einem freiberuflichen Autor im Auftrag von BCA Industries erstellt.