Stort-, doseer- en verpulpingssysteem

Behandeld poeder: blackmass

Behandeling van de zwarte massa

Het project: Een groep die gespecialiseerd is in ertsverwerking en metallurgie is voornemens een nieuwe proeffabriek te bouwen voor onderzoek- en ontwikkelingsdoeleinden. Het doel van de proeffabriek is de technologie en de ontwerpcriteria voor de daaropvolgende industriële opschaling te valideren.

Het hoofddoel is te bepalen met welke apparatuur de blackmass uit de big bags kan worden gelost, nauwkeurig kan worden gedoseerd en met water kan worden gerepulgeerd zonder verstoppingsreactie of stofemissie van dit CMR-poeder.

"Blackmass" is het poedervormige mengsel dat wordt verkregen nadat een batterij is verwerkt voor recycling. Batterijen zijn samengesteld uit metalen zoals lithium, mangaan, kobalt en nikkel. Wanneer een batterij niet meer functioneert, wordt zij ingezameld, ontmanteld en vergruisd. Het gebroken materiaal wordt vervolgens verwerkt tot een "zwarte massa", die grote hoeveelheden van deze metalen bevat. Deze kritische materialen kunnen dan uit de zwarte massa worden gehaald en worden hergebruikt bij de productie van nieuwe batterijen of in nieuwe producten en/of toepassingen. Blackmass is een schurend en giftig product, geclassificeerd als CMR.

Het proces bestaat uit het lossen van deze zwarte massa, verpakt in big bags, met behulp van een EasyFlow®EF2 big bag uitpakstation. Nadat de afvoerkoker met behulp van een handschoenenkastje is verwijderd, wordt het poeder opgeslagen in een buffertrechter. Door het verstoppingskarakter van het poeder vergemakkelijkt een breker met vlakke bodem de extractie ervan. Een afzuigschroef aan de uitlaat van de devotee voedt het pneumatisch overbrengingscircuit op geregelde wijze. Aan de uitgang van deze schroef is een versnellingsbak bevestigd, die het mogelijk maakt het product naar de cycloon over te brengen.

De blackmass wordt vervolgens continu overgebracht naar de repulping tank tegen een snelheid van 3 kg/u. Deze overbrenging geschiedt via een pneumatische cyclofilter met aanzuiging VF01. Deze voedt een doseerschroef, gemonteerd op load cells, die een nauwkeurige en regelmatige poederdosering garanderen. De regelmatigheid van de dosering wordt gegarandeerd door de homogenisatie-as, die een constante vulsnelheid van de schroef handhaaft.
De cyclofilter is uitgerust met een pneumatische trilmotor om een gelijkmatige poederstroom te garanderen.

Een vloeistof (water of een gelijkwaardig product) wordt continu toegevoegd aan de bovenkant van de repulping tank en het debiet wordt automatisch aangepast om het gehalte aan vaste stoffen te regelen. Het is belangrijk dat de zwarte massa die het doseersysteem verlaat, niet in contact komt met vocht om elk risico van verstopping te voorkomen. Ondanks de hydrofobe aard van het poeder kan het namelijk voorkomen dat bepaalde deeltjes, met name grafiet, aan het oppervlak van de vloeistof agglomereren als deze bijvoorbeeld in een geagiteerde tank wordt opgeslagen.
Om verstoppingsproblemen te voorkomen wanneer de zwarte massa nat is, beschermt een "Humidity Protect"-systeem de feeder tegen opstijgend vocht dat uit de tank kan komen.
Zodra de zwarte massa in de afstoottank is bevochtigd, stroomt de slurry vervolgens met behulp van de zwaartekracht over in een reactor die onder dezelfde tank is geplaatst.

De apparatuur voor het legen van de big bags en het vullen van de hopper is zo ontworpen dat er geen stof in de atmosfeer terechtkomt, dit om de werknemers te beschermen.
Het vaste mengsel van blackmass is inderdaad een niet-homogeen product. Het is samengesteld uit zowel zware deeltjes als uiterst fijne en vluchtige deeltjes.

Het ontwerp van het big bag ledigingstation is ontworpen om maximale insluiting mogelijk te maken. Het is uitgerust met een handschoenenkastje dat voorkomt dat de operator in contact komt met het product bij het openen of sluiten van de big bag. Een antilekbuisje maakt het afsluitsysteem compleet. Het maakt het mogelijk het product aan te stampen en voorkomt dat het in het handschoenkastje overloopt.
Het geheel is aangesloten op een ontstoffingseenheid om het station volledig te zuiveren.

Het vervoer van het poeder in big bags en de samenstelling van dit "mengsel" leiden er regelmatig toe dat het product in de massa vast komt te zitten. Het afvoerstation is voorzien van een pneumatisch massage-instrument om het afzuigen van de poeders te vergemakkelijken.
Ook de goede doorstroming van het poeder en de geregelde toevoer van de pneumatische transfer worden gewaarborgd door de devourer met vlakke bodem die is gekoppeld aan een extractieschroef.
Een manuele monsternemer vervolledigt het ledigingsstation. Deze bevindt zich op de buffertrechter en maakt het mogelijk een kleine hoeveelheid product rechtstreeks uit de stroom te nemen.