一种废弃锂离子电池电解液的处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，其包括以下步骤：S1、向废弃锂离子电池的电解液内添加过量的碱性物质；S2、对废弃锂离子电解液进行过滤；S3、将废弃锂离子电解液通向温度可控的精馏装置，对各组分可燃的碳酸酯按照各自的沸点进行精馏处理；S4、将各组可燃的碳酸酯分别通向冷凝装置并作回收处理；本发明专利技术还提供了一种废弃锂离子电池电解液的处理装置；本发明专利技术通过添加碱性物质来消除锂离子电解液的腐蚀性，降低其毒害性；经过处理后的电解液可替代煤进行燃烧提供热量，成为燃料使用或另作它用，从而变废为宝。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃锂离子电池电解液的处理方法及装置
本专利技术涉及新能源化学处理方法，特别是涉及一种废弃锂离子电池电解液的处理方法及装置。
技术介绍
电解液占锂离子电池比重的1/5，是锂离子电池的关键材料之一。但电解液因其本身的特殊性，储存条件苛刻且保质期短，仅为6个月。目前过期、不合格的电解液因有毒和腐蚀性而不能直接排放，也没有合适的方法进行再生处理，成为了行业内的一大难题，电解液生产厂商需要支付一笔不菲的费用给相关机构进行代处理。而处量废电解液的机构需要特殊的环保资质，且要求与待处理电解液的所在地一致，不能异地处理，导致可选择的废弃电解液处理机构凤毛麟角，甚至没有。有些废弃的电解液被长年累月地堆放在仓库，既占用资金和库房，又有泄漏的危险。锂离子电池专用电解液主要由锂盐、溶剂和添加剂三部份组成。溶剂为碳酸酯混合液，包括链状碳酸酯和环状碳酸酯，少部份功能电解液可能还含有羧酸酯。溶剂占电解液比重的75-90％，酯类溶液均为低毒、可燃液体。添加剂在电解液的比重少，约0.5-10％，可忽略不计。目前主要使用的锂盐是六氟磷酸锂(LiPF6)，其占电解液比重的7-17％，是废电解液中最难处理的部份，六氟磷酸锂本身不稳定，温度过高或遇水容易分解，六氟磷酸锂分解容易产生氢氟酸(HF)，氢氟酸具有毒性和强腐蚀性，所以废弃电解液在长期储存过程中存在渗露风险。如果直接排放，六氟磷酸锂和有机溶剂对环境有害，会污染生活用水。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种能够去除废弃锂离子电解液的毒和腐蚀性、提取回收其内部可燃燃料的废弃锂离子电池电解液的处理方法及装置。为实现上述目的，本专利技术提供了一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，包括以下步骤：S1、向废弃锂离子电池的电解液内添加过量的碱性物质，搅拌均匀后，静置4-8小时，去除其内部的HF和H3PO4；S2、对步骤S1处理后的废弃锂离子电解液进行过滤处理，去除其内部不溶或微溶物质；S3、将经步骤S2过滤后的废弃锂离子电解液通向温度可控的精馏装置，精馏装置对该废弃电解液内部各组分可燃的碳酸酯按照各自的沸点进行精馏处理；S4、将步骤S3蒸馏出来的各组可燃的碳酸酯分别通向冷凝装置并作回收处理。优选的，步骤S1所述的碱性物质为Ca(OH)2或CaCO3。优选的，步骤S3中所述的精馏装置包括再沸器以及与再沸器相连通的蒸馏塔。优选的，步骤S4所述冷凝装置为冷凝器。与现有技术相比，本专利技术提供的一种废弃锂离子电池电解液的处理方法的有益效果在于：采用本方法，通过添加碱性物质来消除锂离子电解液的腐蚀性，降低其毒害性；经过处理后的电解液可替代煤进行燃烧提供热量，成为燃料使用或另作它用，从而变废为宝。本专利技术还提供了一种废弃锂离子电池电解液的处理装置，包括搅拌罐，装设在搅拌罐一侧并与搅拌罐相连通的过滤器，装设在过滤器一侧并与过滤器底部相连通的蒸馏装置，装设在蒸馏装置一侧并与蒸馏装置相连通的冷凝装置，以及分别装设在冷凝装置一侧并分别与冷凝装置相连通的至少一个储料罐；所述搅拌罐的内部设置有搅拌装置，所述搅拌罐的一侧设置有进料口。优选的，所述蒸馏装置包括与过滤器相连通的再沸器，以及与冷凝装置相连通的蒸馏塔，所述再沸器的底部与蒸馏塔的底部相连通，所述再沸器的顶部与蒸馏塔的中部相连通。优选的，所述再沸器与过滤器相连通的进料口处设置有第一控制阀。优选的，所述冷凝装置为冷凝器。优选的，所述储料罐的数量为两个以上，所述冷凝装置与各个所述储料罐之间设置有第二控制阀。与现有技术相比，本专利技术提供的一种废弃锂离子电池电解液的处理装置的有益效果在于：先将废弃锂离子电解液和碱性物质通过进料口输送到搅拌罐内，通过搅拌装置将废弃锂离子电解液和碱性物质进行均匀搅拌，从而消除废弃锂离子电解液内的氢氟酸和磷酸，该废弃电解液再经过过滤器过滤其反应后内部的不溶或微溶物质，再经过蒸馏装置根据各可燃物质的沸点进行蒸馏处理，可燃物质经过冷凝装置的冷却由气态变为液态流入储料罐内进行回收，采用本装置，能够消除锂离子电解液的腐蚀性，降低其毒害性，经过处理后的电解液可替代煤进行燃烧提供热量，成为燃料使用或另作它用，从而变废为宝。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的一种废弃锂离子电池电解液的处理装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一废弃锂离子电池专用电解液主要由锂盐、可燃性溶剂和添加剂三部份组成。其中锂盐主要为六氟磷酸锂，溶剂为碳酸酯的混合液，而六氟磷酸锂本身不稳定，温度过高或遇水容易分解，具体反应如下：LiPF6+H2O→POF3+LiF+2HF↑PF5+H2O→POF3+2HF↑POF3+H2O→PO2F+2HF↑PO2F+2H2O→H3PO4+HF↑由上面可知，六氟磷酸锂分解容易产生氢氟酸(HF)和磷酸，氢氟酸具有毒性和强腐蚀性，本专利技术提供了一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，用于去除氢氟酸(HF)和磷酸并回收可燃性溶剂，包括以下步骤：S1、向废弃锂离子电池的电解液内添加过量的碱性物质，搅拌均匀后，静置4-8小时，去除其内部的HF和H3PO4；其中S1中具体的，如果该碱性物质为Ca(OH)2，则有以下的反应过程：4Ca(OH)2+2HF+2H3PO4→Ca3(PO4)2+CaF2+8H2O熟石灰Ca(OH)2是生活中最常见的一种碱性物质，来源广泛，价格低廉，且反应生成物Ca3(PO4)2、CaF2都与溶剂微溶或不相溶，可经过简单的过滤去除。如果该碱性物质为CaCO3，则有以下的反应过程：CaCO3+2HF→CO2+CaF2+H2OCaCO3+H3PO4→Ca(H2PO4)2+CO2+H2O碳酸钙(CaCO3)也是生活中常见的物质，工业上用途甚广，价格低廉，且反应生成物Ca(H2PO4)2、CaF2都与溶剂微溶或不相溶，可经过简单的过滤去除。S2、对步骤S1处理后的废弃锂离子电解液进行过滤处理，去除其内部不溶或微溶物质；步骤S2中具体的，如果该碱性物质为Ca(OH)2，则应该过滤掉反应生成物Ca3(PO4)2、CaF2，如果该碱性物质为CaCO3，则应该过滤掉反应生成物Ca(H2PO4)2、Ca本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、向废弃锂离子电池的电解液内添加过量的碱性物质，搅拌均匀后，静置4-8小时，去除其内部的HF和H

【技术特征摘要】
1.一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、向废弃锂离子电池的电解液内添加过量的碱性物质，搅拌均匀后，静置4-8小时，去除其内部的HF和H3PO4；
S2、对步骤S1处理后的废弃锂离子电解液进行过滤处理，去除其内部不溶或微溶物质；
S3、将经步骤S2过滤后的废弃锂离子电解液通向温度可控的精馏装置，精馏装置对该废弃电解液内部各组分可燃的碳酸酯按照各自的沸点进行精馏处理；
S4、将步骤S3蒸馏出来的各组可燃的碳酸酯分别通向冷凝装置并作回收处理。


2.根据权利要求1所述的一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，其特征在于，步骤S1所述的碱性物质为Ca(OH)2或CaCO3。


3.根据权利要求1所述的一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，其特征在于，步骤S3中所述的精馏装置包括再沸器以及与再沸器相连通的蒸馏塔。


4.根据权利要求1所述的一种废弃锂离子电池电解液的处理方法，其特征在于，步骤S4所述冷凝装置为冷凝器。


5.一种废弃锂离子电池电解液的处理装置，其特征在于，包括搅拌罐(1)，装设在搅拌罐(1)一侧并与搅拌罐(1)相连通的过滤器(2)，装...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋飞，方彪鹏，
申请(专利权)人：湖南航盛新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43