一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法技术

本发明专利技术涉及电池处理领域，具体是一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法，通过向靠近塔体底部位置的进料管内部导入球形冰体，球形冰体上浮过程中，可以起到均匀扰动作用，促进原溶液与萃取剂之间的混合，由于萃取塔内部的温度较高，球形冰体很快会融化，并混入混合状态的液体内部；同时通过该应用方法中所使用的萃取塔，包括塔体，所述塔体的内部设有转桶，所述转桶的内部设有孔板；所述孔板的内部固连填料；通过转桶转动，使得填料与转桶内部的混合原料之间相对运动，促进混合原料经过填料，以及促进混合原料的进一步混合。

【技术实现步骤摘要】
一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法
本专利技术涉及电池处理领域，具体是一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法。
技术介绍
电池级原料提纯作为电池原料生产过程中的重要工序，为了有效的进行废物利用，减少污染排放，以及提高资源利用率，会对废旧电池进行原料萃取，得到高纯度的电池原料。根据CN108622943B一种以废镍钴合金生产电池级硫酸镍和硫酸钴的方法，该专利技术有效解决了传统湿法回收废镍钴合金工艺中，镍钴浸出效率不高，溶解速率慢等问题，能生产出符合产品质量标准要求的电池级硫酸镍和硫酸钴，作为新能源电池原材料，应用于新能源电池的制造领域，工艺简单，环境污染小，金属回收率高，具有良好的实用价值和经济效益。但是现有技术中，萃取塔内部的填料均为固定状态，填料层的作用除可以使液滴不断发生凝聚与再分散，以促进液滴的表面更新外，还可以减少轴向返混，但是原溶液和萃取剂均只是单向流动，混动时间较短，进而原溶液与萃取剂之间的混合效果有限，或者需要不断增加萃取塔的塔高，以增加混动时间，促进混合效果，但是上述方法混合效果有限，难以做到较好的混合状态，特别是无法进行震动混合，限制了萃取效果等问题。为此，本专利技术提出一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法。
技术实现思路
为了弥补现有技术中，原溶液与萃取剂会直接通过进料管导入到萃取塔的内部，通过萃取塔进行混合和萃取，但是只是通过固定状态的填料对原料的混合有限问题，本专利技术提出一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法，该应用方法包括以下步骤：S1：首先将废旧高镍电池经过破碎和分选后，得到粗料，再将粗料进行高温加热，然后将加热后的粗料中缓慢加入硫酸溶液，充分搅拌混合均匀后，浸泡40-50min，得到混合溶液，对混合溶液进行过滤，滤除废渣，并得到原溶液；S2：将原溶液通过其中一个进料管导入萃取塔，同时将萃取剂通过另一个进料管导入萃取塔，在原溶液和萃取剂通过进料管时，同时向靠近塔体底部位置的进料管内部导入球形冰体，经协同萃取和反萃后，得到纯净镍钴溶液和萃余液；通过向位于靠近萃取塔底部位置的进料管内部同步导入球形冰体，球形冰体会一同流入萃取塔的底部，由于球形冰体为原料的冷冻固态，密度相对较低，进而球形冰体导入萃取塔的内部后也会自动上浮，球形冰体上浮过程中，可以起到均匀扰动作用，促进原溶液与萃取剂之间的混合，由于萃取塔内部的温度较高，球形冰体很快会融化，并混入混合状态的液体内部；S3：向S2中得到的纯净镍钴溶液中加入沉淀剂，进行可控耦合共沉淀处理，反应产物经固液分离后，得到氢氧化镍钴电池级原材料；优选的，所述球形冰体为中空结构设计；所述球形冰体的内部注有萃取剂；通过将球形冰体的内部进行中空结构设计，并且球形冰体的内部注有萃取剂，一方面，球形冰体壁厚较薄，更容易快速完全融化，并与萃取塔内部的液体混合，另一方面，由于在球形冰体破裂后，其内部的萃取剂导出，可以有效的促进萃取剂与原溶液之间的均匀混合。优选的，所述球形冰体的表面开设有均匀布置的沟槽，在对球形冰体进行生产过程中，模具型腔的表面设计均匀布置的形槽，使得球形冰体的成型面具有网纹状的沟槽结构；在对球形冰体进行生产时，通过将模具型腔的内部开设均匀布置的形槽，使得制得的球形冰体的表面形成网纹状的沟槽，沟槽部位的球形冰体壁厚较薄，使得球形冰体可以快速融化破裂，同时在对萃取塔的内部溶液进行搅拌时，球形冰体也会由于较大冲击均匀碎裂，保证了球形冰体原状态的强度的同时，也使得球形冰体能够短时间内快速完全消融。优选的，该应用方法中所使用的萃取塔包括有塔体、进料管和出料管；所述塔体的侧面固连有进料管；所述进料管的数量为二，且分别位于靠近塔体的顶部和底部位置；所述塔体的表面固连有出料管；所述出料管的数量为二，且分别位于塔体的顶部和靠近塔体的底部位置；所述塔体的内部固连有填料；所述塔体的中部固连有固定块；所述固定块的表面开设有通孔；所述固定块的内部于通孔位置开设有转桶；所述转桶的表面开设有连孔；所述转桶的内部设有孔板；所述孔板的内部固连填料；所述固定块的内部固连有电机；工作时，现有技术中，萃取塔内部的填料均为固定状态，填料层的作用除可以使液滴不断发生凝聚与再分散，以促进液滴的表面更新外，还可以减少轴向返混，但是原溶液和萃取剂均只是单向流动，混动时间较短，进而原溶液与萃取剂之间的混合效果有限，或者需要不断增加萃取塔的塔高，以增加混动时间，促进混合效果，但是上述方法混合效果有限，难以做到较好的混合状态，特别是无法进行震动混合，限制了萃取效果等问题，通过该萃取塔的内部设置固定块，固定块的内部转动连接转桶，通过电机转动，电机会带动转桶转动，转桶转动后，转桶表面的连孔与固定块表面的通孔之间错位，此时转桶和固定块的外部之间隔离，通过转桶的继续转动，转桶内部的孔板也会转动，孔板会带动填料转动，使得填料与转桶内部的混合原料之间相对运动，促进混合原料经过填料，以及促进混合原料的进一步混合。优选的，所述转桶的内部转动连接有内胆；所述内胆的内部固连有芯轴；所述转桶、内胆和芯轴的表面均固连有第一齿环；所述固定块的内部固连有连接座，且连接座与电机的输出轴之间固定连接；所述连接座的内部固连有伸缩杆；所述伸缩杆的活塞杆固连有转块；所述转块的内部固连有第二齿环；工作时，通过在转桶的内部设置内胆和芯轴，通过伸缩杆伸缩，伸缩杆会带动转块运动，转块会带动第二齿环，使得第二移动到对应第一齿环位置，并与对应第一齿环之间啮合连接，第一齿环会带动转桶、内胆或芯轴转动，通过芯轴转动，会带动孔板转动，当孔板转动起来后，通过切换控制内胆反向转动，促进转桶内部混合状态的溶液混合。优选的，所述转桶的内表面开设有均匀布置的滑槽；所述滑槽的内部均滑动连接有滑块；所述滑块与对应滑槽的槽底之间均固连有弹性垫；所述内胆的表面转动连接有球柱；工作时，通过设置滑块和球柱，当内胆转动时内胆会带动球柱转动，使得球柱与内胆表面均匀布置的滑块碰撞，进而内胆转动时，碰撞也会促进内胆震动，使得内胆内部的混合状态的溶液震动，促进混合，进而提高萃取效果。优选的，所述孔板的数量为四，且均与芯轴之间转动连接；相邻的两个所述孔板之间靠近芯轴位置均固连有伸缩囊；工作时，通过将孔板与芯轴之间转动连接，通过向伸缩囊的内部导入气体，伸缩囊会带动对应孔板转动，使得相邻的孔板之间相对或相反运动，相邻的孔板进而可以直接挤压之间混合状态的溶液，促进原料溶液直接通过孔板内部的填料。优选的，所述孔板的一侧侧面均固连有导块；所述导块背离于对应孔板的一侧侧面均为弧形面结构设计；所述导块的表面开设有均匀布置的流动孔；所述导孔的内部开设有控制槽；所述控制槽的内部滑动连接有控制块；所述控制块的表面开设有均匀布置的控制孔；工作时，通过设置控制块，通过控制块在控制槽的内部移动，控制块会控制导块表面的流动孔开闭，导块关闭状态时，混合状态的溶液将无法通过孔板，此时芯轴带动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法，其特征在于：该应用方法包括以下步骤：/nS1：首先将废旧高镍电池经过破碎和分选后，得到粗料，再将粗料进行高温加热，然后将加热后的粗料中缓慢加入硫酸溶液，充分搅拌混合均匀后，浸泡40-50min，得到混合溶液，对混合溶液进行过滤，滤除废渣，并得到原溶液；/nS2：将原溶液通过其中一个进料管导入萃取塔，同时将萃取剂通过另一个进料管导入萃取塔，在原溶液和萃取剂通过进料管时，同时向靠近塔体底部位置的进料管内部导入球形冰体，经协同萃取和反萃后，得到纯净镍钴溶液和萃余液；/nS3：向S2中得到的纯净镍钴溶液中加入沉淀剂，进行可控耦合共沉淀处理，反应产物经固液分离后，得到氢氧化镍钴电池级原材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法，其特征在于：该应用方法包括以下步骤：
S1：首先将废旧高镍电池经过破碎和分选后，得到粗料，再将粗料进行高温加热，然后将加热后的粗料中缓慢加入硫酸溶液，充分搅拌混合均匀后，浸泡40-50min，得到混合溶液，对混合溶液进行过滤，滤除废渣，并得到原溶液；
S2：将原溶液通过其中一个进料管导入萃取塔，同时将萃取剂通过另一个进料管导入萃取塔，在原溶液和萃取剂通过进料管时，同时向靠近塔体底部位置的进料管内部导入球形冰体，经协同萃取和反萃后，得到纯净镍钴溶液和萃余液；
S3：向S2中得到的纯净镍钴溶液中加入沉淀剂，进行可控耦合共沉淀处理，反应产物经固液分离后，得到氢氧化镍钴电池级原材料。


2.根据权利要求1所述一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法，其特征在于：所述球形冰体为中空结构设计；所述球形冰体的内部注有萃取剂。


3.根据权利要求2所述一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法，其特征在于：所述球形冰体的表面开设有均匀布置的沟槽，在对球形冰体进行生产过程中，模具型腔的表面设计均匀布置的形槽，使得球形冰体的成型面具有网纹状的沟槽结构。


4.根据权利要求3所述一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用方法，其特征在于：该应用方法中所使用的萃取塔包括有塔体(1)、进料管(2)和出料管(3)；所述塔体(1)的侧面固连有进料管(2)；所述进料管(2)的数量为二，且分别位于靠近塔体(1)的顶部和底部位置；所述塔体(1)的表面固连有出料管(3)；所述出料管(3)的数量为二，且分别位于塔体(1)的顶部和靠近塔体(1)的底部位置；所述塔体(1)的内部固连有填料(4)；所述塔体(1)的中部固连有固定块(5)；所述固定块(5)的表面开设有通孔(6)；所述固定块(5)的内部于通孔(6)位置开设有转桶；所述转桶的表面开设有连孔；所述转桶的内部设有孔板(7)；所述孔板(7)的内部固连填料(4)；所述固定块(5)的内部固连有电机(8)。


5.根据权利要求4所述一种板式加填料式萃取塔在电池级原材料提纯的应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：周翠平，杨春，戴照恩，
申请(专利权)人：无锡华格新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32