本实用新型专利技术提供了一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统，所述装置系统包括依次连接的破碎装置、热处理装置、研磨装置、筛分装置、提锂装置、第一固液分离装置、酸浸装置与第二固液分离装置；所述装置系统还包括依次连接的冷凝装置、尾气净化装置与储气装置；所述冷凝装置的进料口与热处理装置的气体产物出料口连接。使用所述废旧锂离子电池全组分回收装置系统可实现废旧锂离子电池的全组分回收，具有全量化高效利用、环境友好、流程简洁等优点，同时，由于热处理过程发生了自还原反应，正极粉酸浸过程无需添加还原剂，具有显著的经济效益。益。益。
【技术实现步骤摘要】
一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统
[0001]本技术属于资源回收利用
，涉及一种锂离子电池回收装置系统，尤其涉及一种锂离子电池全组分回收装置系统。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有工作电压高、比能量高、容量大、充放电快、循环性能好、重量轻、体积小等优点，是现代高性能电池的代表，自20世纪90年代实现商业化以来，逐步取代其它电池，广泛应用于手机、笔记本电脑、便携式电子设备、电动自行车等领域。锂离子电池，如三元动力电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池等富含有价金属，具有很高的回收价值。然而，退役锂离子电池作为一种金属复合器件，具有组分高复杂性及高污染性的特点，这为其清洁、高效回收利用带来了很大困难。
[0003]目前国际上通用的废旧三元动力电池回收技术主要有火法冶金与湿法冶金两种类型。欧美国家目前普遍采用火法冶金回收废旧三元动力电池，将电池中的镍钴铜等金属通过高温还原为合金进行回收。该工艺的特点是处理能力强，不足之处在于不能直接得到化学品，此外火法过程能耗较高、碳排放量大、锂回收困难。我国动力电池回收企业采用的工艺以湿法冶金为主，将废旧电池组破碎分选、预处理得到的正极粉还原酸浸后回收金属元素。现有工艺基本实现了镍、钴、锰等有价金属的高效回收，但仍存在金属提取成本高、锂选择性提取困难以及有机/毒害元素未有效处置等问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统。所述废旧锂离子电池全组分回收装置系统可以从废旧锂离子电池中全组分回收正极粉、铜箔、铝箔与石墨等无机物质，以及隔膜、粘结剂与电解液等有机物质。
[0005]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]本技术提供了一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统，所述电池全组分回收装置系统包括依次连接的破碎装置、热处理装置、研磨装置、筛分装置、提锂装置、第一固液分离装置、酸浸装置与第二固液分离装置；
[0007]所述电池全组分回收装置系统还包括依次连接的冷凝装置、尾气净化装置与储气装置；所述冷凝装置的进料口与热处理装置的气体产物出料口连接。
[0008]所述破碎装置用于对废旧锂离子电池进行粉碎，使其方便热处理。
[0009]所述废旧锂离子电池中的正极活性物质包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、钴酸锂或锰酸锂中的任意一种或至少两种的组合。
[0010]所述热处理装置与破碎装置相连，用于对废旧锂离子电池粉碎料进行热处理，使电池有机物分解，并使电池正极粉还原并与集流体脱离。
[0011]所述研磨装置与热处理装置的固体产物出料口相连，使电极材料从集流体上完全脱离。
[0012]所述筛分装置与研磨装置相连，用于分离得到的电极材料与集流体，使电极材料作为细料，集流体作为粗料实现分离。
[0013]所述提锂装置用于处理筛分装置产出的电极材料细料，通过水浸反应选择性浸出提取电极材料细料中的锂。本技术不对水浸反应的条件做具体限定，本领域技术人员能够根据实际需要进行合理设置。
[0014]所述第一固液分离装置与提锂装置相连，用于分离提锂过程中产生的含锂溶液与锂浸出渣。
[0015]所述酸浸装置用于处理第一固液分离装置产出的锂浸出液，通过酸浸反应提取镍钴锰等金属。
[0016]所述第二固液分离装置与酸浸装置相连，用于分离酸浸过程产生的含镍钴锰的酸浸溶液与固体石墨。
[0017]所述冷凝装置与热处理装置的气体产物出料口相连，用于回收热处理过程挥发出的电解液。
[0018]所述尾气净化装置与冷凝装置连接，用于净化脱除热处理气体产物中的氟化氢。
[0019]所述储气装置与尾气净化装置连接，用于储存净化后的气体。
[0020]优选地，所述破碎装置包括剪切式破碎机。
[0021]优选地，所述热处理装置包括移动床式热处理装置。
[0022]优选地，所述研磨装置包括研磨机。
[0023]优选地，所述筛分装置包括振动筛。
[0024]优选地，所述提锂装置包括浸出槽；所述浸出槽为设置有搅拌装置和/或二氧化碳进气装置的浸出槽。
[0025]优选地，所述第一固液分离装置与第二固液分离装置分别独立地为板框压滤机。
[0026]优选地，所述酸浸装置包括浸出槽；所述浸出槽为设置有搅拌装置和/或加热装置的浸出槽。
[0027]优选地，所述冷凝装置包括冷凝器。
[0028]优选地，其特征在于，所述尾气净化装置为吸收塔。
[0029]应用本技术提供的电池全组分回收装置系统对废旧锂离子电池进行全组分回收的过程包括如下步骤：
[0030]在热处理装置中，隔膜、电解液以及正负极片中的粘结剂等有机组分转变为可燃油气，正负极片中的集流体(例如铜箔和铝箔)未发生反应，而正极片中的活性物质被还原；热处理固相产物经研磨装置与筛分装置处理，使集流体粗料和电极细料分离；电极细料经提锂装置处理得到锂浸出液，提锂渣再经酸浸装置处理可得到镍钴锰的浸出液；热处理装置的气体产物经冷凝装置处理，可回收热处理过程挥发出的电解液；使用尾气净化装置可净化脱除热处理气体产物中的有害组分氟化氢。
[0031]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0032](1)本技术实现了废旧锂离子电池的全组分回收，具有电池无机物(铜铝箔集流体、正极粉、负极石墨)与有机物(粘结剂、隔膜、电解液)全量化高效利用、环境友好、流程简洁等优点；
[0033](2)在废旧锂离子电池热处理过程中无需外加试剂，即可实现正极材料的自还原，
避免了湿法浸出过程添加还原剂，降低了金属提取成本，同时实现了锂的选择性提取，热处理过程产生的气相产物可作为燃料使用。
附图说明
[0034]图1为本技术提供的废旧锂离子电池全组分回收装置系统的结构示意图；
[0035]图2为酸浸浸出渣的SEM图；
[0036]图3为冷凝装置回收所得碳酸酯电解液的气相色谱图。
[0037]其中：1，破碎装置；2，热处理装置；3，研磨装置；4，筛分装置；5，提锂装置；6，第一固液分离装置；7，酸浸装置；8，第二固液分离装置；9，冷凝装置；10，尾气净化装置；11，储气装置。
具体实施方式
[0038]需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0039]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。
[0040]为了实现废旧锂离子电池无机组分(铜铝箔集流体、正极粉、负极石墨)与有机组分(粘结剂、隔膜、电解液)全量化高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统，其特征在于，所述废旧锂离子电池全组分回收装置系统包括依次连接的破碎装置、热处理装置、研磨装置、筛分装置、提锂装置、第一固液分离装置、酸浸装置与第二固液分离装置；所述废旧锂离子电池全组分回收装置系统还包括依次连接的冷凝装置、尾气净化装置与储气装置；所述冷凝装置的进料口与热处理装置的气体产物出料口连接。2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池全组分回收装置系统，其特征在于，所述破碎装置包括剪切式破碎机。3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池全组分回收装置系统，其特征在于，所述热处理装置包括移动床式热处理装置。4.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池全组分回收装置系统，其特征在于，所述研磨装置包括研磨机。5.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池全组...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢鹏，李会泉，陶忍，王晨晔，孙振华，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：新型
国别省市：
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