化学法处置废旧锂电池系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种化学法处置废旧锂电池系统，包括串联的废旧锂电池物料仓、破碎分拣机、正极送料机、恒温搪瓷反应釜、第一过滤器、滤渣送料机，常温酸性搪瓷反应釜和第二过滤器。恒温搪瓷反应釜和常温酸性搪瓷反应釜内设置的可调速搅拌器配合实时监测装置，控制反应速率。本实用新型专利技术所述的化学法处置废旧锂电池系统旨在将废旧锂电池资源化，回收废电池中正极材料(LiCoO2)中的稀有金属钴为目的，在治理电池污染的同时，实现资源回收。

Chemical Treatment of Waste Lithium Battery System

The utility model provides a chemical disposal system for waste lithium batteries, which comprises a series of waste lithium batteries material bin, a crushing sorting machine, a cathode feeder, a constant temperature enamel reactor, a first filter, a filter slag feeder, a normal temperature acid enamel reactor and a second filter. Real-time monitoring device is used to control reaction rate by adjustable speed agitator in constant temperature enamel reactor and acid enamel reactor. The chemical method disposal waste lithium battery system of the utility model aims at recycling waste lithium batteries and recovering rare metal cobalt in the cathode material (LiCoO 2) of waste batteries so as to realize resource recovery while controlling battery pollution.

【技术实现步骤摘要】
化学法处置废旧锂电池系统
本技术属于废旧电池回收和综合利用领域，尤其是涉及化学法处置废旧锂电池系统。
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。随着手机、新能源汽车等电器设备的普及，大容量的电池成为人们的必需品。由于锂电池性能优异和重量小，它的实用化使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。作为很多电器设备的核心部件，锂电池也有更新与报废的问题，如果将废旧的锂电池任意遗弃，将造成环境污染、资源浪费。因此，如何在治理电池污染的同时，实现资源回收，具有重要意义。锂电池最为普及的是锂离子电池，使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水质电池。分析表明，锂离子电池平均含钴12-18％，锂1.2-1.8％，铜8-10％，铝4-8％。充电正极上发生的反应为：LiCoO2＝Li(1-x)CoO2+xLi++xe-；充电负极上发生的反应为：6C+xLi++xe-＝LixC6；充电电池总反应为：LiCoO2+6C＝Li(1-x)CoO2+LixC6正极材料：主流产品多采用锂钴(LiCoO2)、锂铁磷酸盐(LiFePO4)等材料制造。本技术旨在回收废电池中正极材料(LiCoO2)中的稀有金属钴为目的。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种化学法处置废旧锂电池系统，以解决上述
技术介绍
中废旧锂电池的回收再利用的技术问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种化学法处置废旧锂电池系统，包括串联的废旧锂电池物料仓、破碎分拣机、正极送料机、恒温搪瓷反应釜、第一过滤器、滤渣送料机，常温酸性搪瓷反应釜和第二过滤器；所述恒温搪瓷反应釜、所述第一过滤器、所述滤渣送料机、所述常温酸性反应釜串联。所述恒温搪瓷反应釜上设有进料口、碱液进液口、可调速搅拌器、加温装置、实时监测装置、高压水冲洗管、出料口。所述加温装置包括加温管、进水管、出水管、循环泵、加热器；所述加温管设置于所述恒温搪瓷反应釜内壁上，且螺旋环形布置，且两端均穿过所述恒温搪瓷反应釜壁，所述进水管的进水口连接至所述加热器，所述出水管的出水口连接至所述循环泵的进口，所述循环泵出口连接至所述加热器。所述恒温搪瓷反应釜内还设有一个所述可调速搅拌器；所述可调速搅拌器包括电动机、搅拌器杆、搅拌叶片和控制面板；所述电动机设置于所述恒温搪瓷反应釜外顶端中心，且所述电动机上设有所述控制面板，能够用于调整所述可调速搅拌器的转速；所述搅拌器杆垂直设置于所述恒温搪瓷反应釜内，上端连接于所述电动机，下端悬空至所述恒温搪瓷反应釜的下侧部分；所述搅拌叶片固定在所述搅拌器杆上。进一步的，所述常温酸性搪瓷反应釜内设有一个所述可调速搅拌器；所述可调速搅拌器包括电动机、搅拌器杆、搅拌叶片和控制面板；所述电动机设置于所述常温酸性搪瓷反应釜外顶端中心，且所述电动机上设有所述控制面板，能够用于调整所述可调速搅拌器的转速；所述搅拌器杆垂直设置于所述常温酸性搪瓷反应釜内，上端连接于所述电动机，下端悬空至所述常温酸性搪瓷反应釜的下侧部分；所述搅拌叶片固定在所述搅拌器杆上；进一步的，所述恒温搪瓷反应釜一侧壁上设有一套实时监测装置，所述实时监测装置，包括采样管、混合室、第一循环管、第二循环管、管道泵、多相传感器、监控面板；所述采样管为表面延长度开孔的管，所述采样管垂直固定在所述恒温搪瓷反应釜内壁，且下端连通于截面由大到小渐变的所述混合室顶端；所述第一循环管为水平管，开口一端位于所述混合室下侧，另一端穿过所述恒温搪瓷反应釜侧壁，通过一截90度弯头垂直向上连接于所述管道泵的进水口，所述管道泵出水口连接于所述第二循环管，所述第二循环管包括垂直连接的垂直段和水平段，所述垂直段垂直向上延伸至所述恒温搪瓷反应釜最大刻度线上方，所述水平段穿过所述恒温搪瓷反应釜；进一步的，所述反冲洗管放置在所述第一循环管位于所述恒温搪瓷反应釜壁外的部分；所述传感器集线槽沿水平方向固定于所述第一循环管上，并通过一个安装孔与所述第一循环管连通，所述多相传感器安装于所述第一循环管内的所述安装孔上，所述多相传感器的信号线通过所述安装孔穿过所述传感器集线槽至所述恒温搪瓷反应釜壁外，连接于所述监控面板上。进一步的，所述高压水冲洗管设置于所述恒温搪瓷反应釜内壁上部最大刻度线以上，并呈水平环形布置，且所述高压水冲洗管喷头向下成一个夹角。进一步的，所述常温酸性搪瓷反应釜包括进料口、酸液进液口、氧化剂进液口、可调速搅拌器、高压水冲洗管、出料口、实时监测装置；所述进料口、所述酸液进液口、氧化剂进液口均设置于常温酸性搪瓷反应釜顶端。所述可调速搅拌器包括电动机、搅拌器杆、搅拌叶片和控制面板；所述电动机设置于常温酸性搪瓷反应釜外顶端中心，且所述电动机上设有所述控制面板，能够用于调整所述可调速搅拌器的转速；所述搅拌器杆垂直设置于所述常温酸性搪瓷反应釜内，上端连接于所述电动机，下端悬空至常温酸性搪瓷反应釜的下侧部分；所述搅拌叶片固定在所述搅拌器杆上；所述高压水冲洗管设置于所述常温酸性搪瓷反应釜内壁上部最大刻度线以上，并呈水平环形布置，且所述高压水冲洗管喷头向下成一个夹角。所述实时监测装置安装在所述常温酸性搪瓷反应釜一侧壁上。进一步的，所述常温酸性搪瓷反应釜还包括传感器检修口，所述传感器检修口设置在所述常温酸性搪瓷反应釜壁外的第一循环管上，通过所述传感器检修口可以将多相传感器拆出，用于所述多相传感器的检修和酸液引起的表面钝化处理，提高多相传感器的灵敏度。相对于现有技术，本技术所述的搪瓷反应釜设备、化学法处置废旧锂电池系统具有以下优势：通过对废旧锂电池的机械破碎后进行分拣，利用设置的恒温搪瓷反应釜和常温酸性搪瓷反应釜内的可调速搅拌器得以充分混合提高反应釜内的反应的效率。利用反应釜内的实时监测装置设施不同位置的采样管、混合室、循环管和管道泵，实现了反应釜内多个位置的采样和混合，使得传感器的实时监测更准确有效。通过加温装置的加热管内的水浴加热，使恒温搪瓷反应釜保持80摄氏度的温度反应。恒温搪瓷反应釜的实时监测装置上设置的反冲洗管可以对实时监测装置中的多相传感器进行清洁，减少锂电池内的碳素等成分对多相传感器和采样管的附着和堵塞，保证实时监测的准确度。另外，在常温酸性反应釜的实时监测装置上设置传感器检修口，已定期检修传感器，以处理传感器表面由于金属物质在酸性溶液中钝化形成氧化膜，保证实时监测的准确度。同时，反应釜内设置的高压水冲洗管，可以在反应釜定期维护的时候，对反应釜内进行冲洗清洁，减少锂电池反应过程中滤渣的附着，以免影响后续作业时的反应物的浓度。附图说明图1为本技术实施例提供的恒温搪瓷反应釜结构示意图；图2为本技术实施例提供的常温酸性搪瓷反应釜结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的实时监测装置结构示意图。附图标记说明：1-恒温搪瓷反应釜、11-进料口、12-碱液进液口、13-出料口；2-可调速搅拌器、21-电动机、22-搅拌叶片、23-搅拌器杆、24-控制面板；3-实时监测装置、31-采样管、32-第一循环管、33-第二循环管、34-传感器集线槽、35-管道泵、36-反冲洗管、37-多相传感器、38-监控面板、39-混合室；4-常温酸性搪瓷反应釜、41-酸液进液口、42-氧化剂进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学法处置废旧锂电池系统，其特征在于：包括串联的废旧锂电池物料仓、破碎分拣机、正极送料机、恒温搪瓷反应釜(1)、第一过滤器、滤渣送料机，常温酸性搪瓷反应釜(4)和第二过滤器；所述恒温搪瓷反应釜(1)上设有进料口(11)、碱液进液口(12)、可调速搅拌器(2)、加温装置(5)、出料口(13)；所述加温装置(5)包括加温管(51)、进水管(52)、出水管(53)、循环泵(54)、加热器(55)；所述加温管(51)设置于所述恒温搪瓷反应釜(1)内壁上，且螺旋环形布置，且两端均穿过所述恒温搪瓷反应釜(1)壁，所述进水管(52)的进水口连接至所述加热器(55)，所述出水管(53)的出水口连接至所述循环泵(54)的进口，所述循环泵(54)出口连接至所述加热器(55)。

【技术特征摘要】
1.一种化学法处置废旧锂电池系统，其特征在于：包括串联的废旧锂电池物料仓、破碎分拣机、正极送料机、恒温搪瓷反应釜(1)、第一过滤器、滤渣送料机，常温酸性搪瓷反应釜(4)和第二过滤器；所述恒温搪瓷反应釜(1)上设有进料口(11)、碱液进液口(12)、可调速搅拌器(2)、加温装置(5)、出料口(13)；所述加温装置(5)包括加温管(51)、进水管(52)、出水管(53)、循环泵(54)、加热器(55)；所述加温管(51)设置于所述恒温搪瓷反应釜(1)内壁上，且螺旋环形布置，且两端均穿过所述恒温搪瓷反应釜(1)壁，所述进水管(52)的进水口连接至所述加热器(55)，所述出水管(53)的出水口连接至所述循环泵(54)的进口，所述循环泵(54)出口连接至所述加热器(55)。2.根据权利要求1所述化学法处置废旧锂电池系统，其特征在于：所述恒温搪瓷反应釜(1)内还设有一个所述可调速搅拌器(2)；所述可调速搅拌器(2)包括电动机(21)、搅拌器杆(23)、搅拌叶片(22)和控制面板(24)；所述电动机(21)设置于所述恒温搪瓷反应釜(1)外顶端中心，且所述电动机(21)上设有所述控制面板(24)，能够用于调整所述可调速搅拌器(2)的转速；所述搅拌器杆(23)垂直设置于所述恒温搪瓷反应釜(1)内，上端连接于所述电动机(21)，下端悬空至所述恒温搪瓷反应釜(1)的下侧部分；所述搅拌叶片(22)固定在所述搅拌器杆(23)上；所述进料口(11)、所述碱液进液口(12)设置于所述恒温搪瓷反应釜(1)顶端。3.根据权利要求1所述化学法处置废旧锂电池系统，其特征在于：所述恒温搪瓷反应釜(1)还包括一套高压水冲洗管(6)，所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锡斌，
申请(专利权)人：天津聚雅源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12