负极石墨微波修复再生原理

河南巨峰科技公司在“双碳”背景下，针对退役锂电池负极石墨粉“高温碳化、结构损伤、难直接回用”的行业痛点，巨锋与中国科学院过程工程研究所张锁江院士团队成员张海涛博导带领下共同研发石墨再生技术；废石墨经辊压及内部应力造成石墨颗粒破碎，通过对废旧石墨负极材料人工界面层修复， 剥离酸性后的石墨表面包覆，改良与重构石墨表面电子/离子传输通道，历经5次技术迭代升级，已研发出成套的“废负极石墨修复再生技术”与全套生产线技术。技术工艺通过对废负极片热裂解、酸洗除杂、碳包覆与微波修复四大关键步骤完成废石墨修复再生高性能石墨，已实现产业化并迭代至五代全生产线装备。

该技术已在南都电源、中创新航、新泰和纳米、赣锋锂业、贝特瑞、比亚迪等多家锂电新能源企业应用。此技术不仅能效率回收负极片中的石墨，还能使再生石墨性能接近甚至优于原生石墨性能，从而降低电池成本和环境负担，该技术具备良好的资源化和产业化前景。我公司对负极片石墨再生技术路线均已具备单条线年1万吨以上的工业化生产线装备条件。

   巨峰科技负极石墨微波修复再生工艺与指标如下：

四步骤原理简述

废负极片经“无氧热解 → 酸洗除杂 → 碳包覆 → 微波修复”四大环节完成石墨再生路线，

（1）无氧热解脱粉：通常在 450–800度，在N₂气氛无氧热解粘结剂（PVDF）、导电剂，避免石墨氧化，实现石墨与铜箔柔性分离，保留石墨原结构形态利于后续酸洗与修复

（2）酸洗除杂：通过HCl、H₂SO₄、HF等化工原料联合使用；有效除以SEI膜残留、金属杂质（如Cu、Fe、Al等），升碳纯度99.95%以上，且不影响晶体结构。

（3）高温焙烧碳包覆：通过添加比例有机碳源沥青、葡萄糖、酚醛树脂等，在1200度左右无氧高温焙烧进行碳源包覆，修复表面缺儿 陷，升导电性与循环稳定性。

（4）微波修复快率加热石墨，微波可促 进包覆碳与石墨表面重构，再次修复晶格缺儿 陷，增强包覆层附着力，升石墨化度，提到再生石墨综合性能。

技术指标

技术优势与主张

1、 经济效益： 再生石墨的成本通常远低于新开采和人工合成的石墨，为电池制造商提供了降本空间。

2、环保价值： 减少了石墨开采带来的环境破坏，同时实现了废旧电池的高值化利用，符合环保政策。

3、资源绿色： 我国虽然是石墨大国，但战略性资源的循环利用对保障供应链全乎至关重要。

4、 性能可接受： 高质量的再生石墨产品，其关键指标（如容量、效率）可以接近甚至达到新石墨的水平，满足中低端或部分high端电池的需求。

酸洗废水工艺简述

1. 沉淀废水进调节池搅拌对废水均质化，使废水中的pH、SS、氨氮、COD等污染物浓度稳定，避免因污染物浓度不均衡对处理效果影响。

2. 生石灰储罐投加系统由石灰罐、溶解罐、供水泵、浆液投加泵等组成。生石灰入储罐，当运行时定量输送至溶解罐，同时泵入水溶解生石灰，因生石灰遇水放热，生成氢氧化钙；在溶解罐中氢氧化钙溶液以浆液的形式存在。废水经调节池水质均化后，水泵将废水泵入中和罐。

3.  酸碱中和：废水由调节罐入中和系统。中和系统由连续式复合多段酸碱中和系统组成，在酸性条件下，废水中的Fe3+、Ca2+、Mg2+等金属离子成游离态；随着酸性的减弱，金属离子在水中的溶解度逐渐降低，部分开始以氯化物的形态析出，剩余金属离子也逐步与OH- 结合生成相应沉淀，随着pH的升高，溶解在水中的金属离子被去掉。反应生成沉淀大部分以悬浮物的形态在中和罐中。

  部分反应方程式如下：

  CuCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Cu(OH)2↓        2FeCl3+3Ca(OH)2=3CaCl2+2Fe(OH)3↓

  FeCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Fe(OH)3↓         MgCl2+Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓

  2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O

4. 沉淀澄清：中和后的废水还需额外添加助凝剂PAC及絮凝剂PAM后再升至现有效率沉淀罐。PAC与PAM分别由各自制备系统通过操作平台泵入罐中。其中PAM制备系统由三联箱组成，罐体采用不锈钢材质。

5. 污泥处理：沉淀澄清废水泵入中间罐，中间罐内设水泵，沉淀的污泥从罐下方螺旋送至污泥池。污泥主要成分为酸碱中和后的絮凝沉淀，因含水率高，先压滤处理。经压滤后污泥含水40%以下。压滤的废水泵入中间水罐。压滤泥饼外运妥善处置。

6. 石英砂过滤：沉淀后的废水中存在微量悬浮物，将废水由中间水罐泵入到石英砂罐，经过滤后排入清水池，此时废水已经达到排放标准。

负极片回收石墨修复再生设备照片