本发明专利技术属于退役锂电池回收技术领域，涉及一种退役锂电池电解液回收系统及回收方法，回收系统，包括：破碎和挥发子系统、收尘和换热子系统、冷凝子系统以及若干套吸收和调配子系统；破碎和挥发子系统与收尘和换热子系统连接；收尘和换热子系统与冷凝子系统连接；冷凝子系统与若干套吸收和调配子系统连接；采用本申请的技术方案回收并产出电解液产品，具有较好的经济效益；设置换热器，合理利用热量，降低了能耗；循环气体回用，降低惰性气体消耗，提高了F、P和有机溶剂的收率，同时降低了三废的产生和排放；流程、设备及过程控制简单，易于工业化应用。化应用。化应用。
【技术实现步骤摘要】
一种退役锂电池电解液回收系统及回收方法
[0001]本专利技术属于退役锂电池回收
，涉及一种退役锂电池电解液回收系统及回收方法。
技术介绍
[0002]新能源的快速发展带来大量的退役锂电池，综合利用好退役锂电池中的资源是时代背景决定的，特别是在双碳的背景下，退役锂电池的回收也迫切需要低能耗、低排放和高效率的回收工艺。锂电池主要分为磷酸铁锂系列、钴酸锂系列、三元镍钴锰系列和锰酸锂系列等。尽管种类繁多，但其结构和除正极粉以外的成分则基本一致。锂电池的结构组成主要有：外壳、正极、负极、隔膜和电解液。主流的回收工艺是将退役锂电池放电后，进行氮气保护破碎、低温干燥(或高温热解)处理电解液废气，而后进行多级分选，分别选出外壳、隔膜、正极铜粒(或粉)、负极铝粒(或粉)和正负极黑粉等，其中的正极、负极和黑粉等高价值组分，和外壳、隔膜等易于分离的组分都能得到很好的回收和再利用，但是鲜有适合工业化的电解液回收和再利用工艺。
[0003]电解液的回收最大的问题在于：退役锂电池在破碎分选等阶段，很难隔绝空气中的H2O和O2等，致使有机溶剂易分解，F和P则大量生成POF3、HF和H3PO4等，只能收集后作为危废处置，而无法有效地回收再利用。
[0004]目前通常的做法是将破碎后的锂电池进行低温挥发或高温热解，而后对挥发气进行冷凝，得到电解液溶剂，作为危废处置，而电解液中的F和P元素则用碱液喷淋，F和P元素几乎全部进入喷淋液(或喷淋渣)，喷淋液(或喷淋渣)作为危废处置；或对挥发气进行燃烧，而后对燃烧废气进行处理，F和P仍然进入喷淋液(或喷淋渣)，需要进行危废处置，且高温燃烧不仅带来大量的碳排放，而且有一定的二恶英产生的风险。有鉴于此，提出本专利技术。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题如下：
[0006](1)回收退役锂电池电解液；
[0007](2)设置惰性气体保护罩，隔绝空气中的H2O和O2，为产出合格电解液产品提供保障；
[0008](3)设置换热器，合理利用热量，降低能耗；
[0009](4)循环气体回用，减少惰性气体消耗；
[0010](5)提高氟、磷和电解液溶剂的收率；
[0011](6)同时也降低三废的产生和排放。
[0012]针对以上技术问题，技术方案如下：
[0013]一种退役锂电池电解液回收系统，包括：破碎和挥发子系统、收尘和换热子系统、冷凝子系统以及若干套吸收和调配子系统；
[0014]所述破碎和挥发子系统包括：料仓、破碎机和挥发炉窑；
[0015]所述收尘和换热子系统包括：换热器和收尘器；
[0016]所述冷凝子系统包括：冷凝器；
[0017]每套吸收和调配子系统包括：吸收塔和调配槽；
[0018]所述料仓与破碎机连接，所述破碎机与挥发炉窑连接；
[0019]所述挥发炉窑与收尘器连接，所述收尘器与换热器连接；
[0020]所述换热器与冷凝器连接；所述冷凝器通过阀门与若干套吸收和调配子系统连接；
[0021]在每套吸收和调配子系统内，吸收塔与调配槽连接；
[0022]在所述破碎机、挥发炉窑和调配槽内均通入干燥的惰性气体；
[0023]在所述破碎机、挥发炉窑和调配槽内均保持微负压；
[0024]所述料仓用于：加入退役锂电池；
[0025]所述破碎机用于：将料仓中的退役锂电池进行破碎；
[0026]所述挥发炉窑用于：对破碎机破碎后的物料进行挥发，产生挥发后的物料和热挥发气；
[0027]挥发后的物料进入后续的锂电回收工序；
[0028]所述收尘器用于：接收挥发炉窑产生的热挥发气，并对热挥发气收尘；
[0029]所述换热器用于：接收收尘后的热挥发气，对热挥发气降温预冷，形成预冷后的挥发气；
[0030]所述冷凝器用于：接收预冷后的挥发气，冷凝出有机溶剂，并输出未被冷凝的挥发气；
[0031]所述未被冷凝的挥发气包括：PF5和少量的未被冷凝的有机气体；
[0032]所述有机溶剂包括：碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)等；
[0033]所述吸收塔用于：接收冷凝器冷凝的有机溶剂，并在吸收塔内加入LiF(氟化锂)，同时对未被冷凝的挥发气进行吸收；
[0034]所述PF5和LiF反应，生成LiPF6；
[0035]LiPF6混合在有机溶剂中形成电解液；
[0036]所述调配槽用于：接收吸收塔内经分析达标后的电解液，并加入添加剂，产出电解液产品；
[0037]所述达标后的电解液符合行业标准：SJ/T11568
‑
2016；
[0038]且所述达标后的电解液中LiPF6的含量为：0.9
‑
1.5mol/L；
[0039]在所述吸收塔内加入LiF的量，也根据达标后的电解液中LiPF6的含量确定；
[0040]所述添加剂用于：提高电解液产品各方面的性能。
[0041]在上述技术方案的基础上，所述添加剂包括：EC添加剂和PC添加剂等。
[0042]在上述技术方案的基础上，所述破碎机、挥发炉窑、吸收塔均与换热器连接；
[0043]吸收塔内未吸收的挥发气再回流至换热器，与换热器中的热挥发气进行换热，换热器输出热循环气；
[0044]所述未被冷凝的挥发气被送入吸收塔吸收或再回流至换热器，与换热器中的热挥发气进行换热，换热器输出热循环气；
[0045]当所述未被冷凝的挥发气中PF5的含量低时，所述未被冷凝的挥发气再回流至换
热器，与换热器中的热挥发气进行换热，换热器输出热循环气；
[0046]当所述未被冷凝的挥发气中PF5的含量高时，未被冷凝的挥发气被送入吸收塔吸收；
[0047]在所述破碎机和挥发炉窑内均通入热循环气，以减少惰性气体的使用量；
[0048]在所述破碎机和挥发炉窑内均保持微负压。
[0049]在上述技术方案的基础上，所述未被冷凝的挥发气还包括：惰性气体(由破碎机和挥发炉窑内的惰性气体混入)。
[0050]由于热挥发气和热循环气中含有大量的有机溶剂气体、F和P等对环境有害的物质，保持微负压即是为了防止上述有害的物质无组织逸散。
[0051]具体的微负压的压力控制是根据设备的密封性和设备内对工艺中有害气体的含量检测来调整的。
[0052]在上述技术方案的基础上，所述微负压为：一般低于大气压力5～400Pa。
[0053]在上述技术方案的基础上，所述退役锂电池电解液回收系统还包括引风机；
[0054]所述破碎机、挥发炉窑和调配槽均与引风机连接；
[0055]所述引风机用于：保持破碎机、挥发炉窑和调配槽内的微负压。
[0056]在上述技术方案的基础上，所述料仓内的空气为置换后的干燥惰性气体；
[0057]在所述破碎机、挥发炉窑、换热器、收尘器、冷凝器、吸收塔和调配槽外均设置惰本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种退役锂电池电解液回收系统，其特征在于：包括：破碎和挥发子系统、收尘和换热子系统、冷凝子系统以及若干套吸收和调配子系统；所述破碎和挥发子系统包括：料仓、破碎机和挥发炉窑；所述收尘和换热子系统包括：换热器和收尘器；所述冷凝子系统包括：冷凝器；每套吸收和调配子系统包括：吸收塔和调配槽；所述料仓与破碎机连接，所述破碎机与挥发炉窑连接；所述挥发炉窑与收尘器连接，所述收尘器与换热器连接；所述换热器与冷凝器连接；所述冷凝器通过阀门与若干套吸收和调配子系统连接；在每套吸收和调配子系统内，吸收塔与调配槽连接；在所述破碎机、挥发炉窑和调配槽内均通入干燥的惰性气体；在所述破碎机、挥发炉窑和调配槽内均保持微负压；所述料仓用于：加入退役锂电池；所述破碎机用于：将料仓中的退役锂电池进行破碎；所述挥发炉窑用于：对破碎机破碎后的物料进行挥发，产生挥发后的物料和热挥发气；所述收尘器用于：接收挥发炉窑产生的热挥发气，并对热挥发气收尘；所述换热器用于：接收收尘后的热挥发气，对热挥发气降温预冷，形成预冷后的挥发气；所述冷凝器用于：接收预冷后的挥发气，冷凝出有机溶剂，并输出未被冷凝的挥发气；所述未被冷凝的挥发气包括：PF5和未被冷凝的有机气体；所述吸收塔用于：接收冷凝器冷凝的有机溶剂，并在吸收塔内加入LiF，同时对未被冷凝的挥发气进行吸收；所述PF5和LiF反应，生成LiPF6；LiPF6混合在有机溶剂中形成电解液；所述调配槽用于：接收吸收塔内经分析达标后的电解液，并加入添加剂，产出电解液产品；且所述达标后的电解液中LiPF6的含量为：0.9
‑
1.5mol/L。2.如权利要求1所述的退役锂电池电解液回收系统，其特征在于：所述破碎机、挥发炉窑、吸收塔均与换热器连接；吸收塔内未吸收的挥发气再回流至换热器，与换热器中的热挥发气进行换热，换热器输出热循环气；所述未被冷凝的挥发气被送入吸收塔吸收或再回流至换热器，与换热器中的热挥发气进行换热，换热器输出热循环气；在所述破碎机和挥发炉窑内均通入热循环气；在所述破碎机和挥发炉窑内均保持微负压。3.如权利要求1或2所述的退役锂电池电解液回收系统，其特征在于：所述料仓内的空气为置换后的干燥惰性气体；在所述破碎机、挥发炉窑、换热器、收尘器、冷凝器、吸收塔和调配槽外均设置惰性气体保护罩；
在所述惰性气体保护罩内通入干燥的惰性气体，并保持微正压。4.如权利要求3所述的退役锂电池电...
【专利技术属性】
技术研发人员：辛国伟，池子翔，王向辉，刘威，蔡振宇，
申请(专利权)人：顺尔茨环保北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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