一种从废旧三元锂电池中高效回收锂的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种从废旧三元锂电池中高效回收锂的系统，包括拆解台；盐池放电釜；一次破碎机；碳化炉；二次破碎机；分选筛分机；还原炉；水浸制浆釜；一次压滤机；碳化釜；离子交换柱；热解釜；二次压滤机、水洗釜；离心机和干燥机。本系统缩短了废旧三元锂电池回收锂的操作流程，避免了在镍、钴、锰等元素后提锂时，锂元素经过酸浸、萃取、浓缩等工段的损失，同时也减少了酸浸、萃取等工段的物料处理量，降低了运行和设备成本，提高了锂的回收效率，适用于大规模工业化生产。于大规模工业化生产。于大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种从废旧三元锂电池中高效回收锂的系统


[0001]本技术涉及废旧三元锂电池回收领域，特别涉及一种从废旧三元锂电池中高效回收锂的系统。

技术介绍

[0002]锂离子电池经过多次循环充放电后，电池内部结构会发生不可逆的改变，进而堵塞锂离子扩散的通道，最终造成锂离子电池的失活报废，所以锂离子电池的平均寿命只有1～3年。近几年随着新能源汽车行业的飞速发展，锂电池需求量和产量也迅速增加，几年后会井喷式产生大量的退役锂电池。据预测，到2030年全球废旧锂离子电池的处置量将超过1100万吨，产值将达到237.2亿美元。
[0003]现阶段废旧锂离子电池回收还没有统一的行业标准，回收过程存在难度大，回收成本高等诸多问题。目前国内外对废旧锂电池中锂的回收利用方法主要为将废旧三元电池放电、拆解、破碎得到粉料，然后将粉料用酸浸得到金属离子溶液，在通过不同萃取剂回收镍、钴、锰等有价金属，而金属锂在流程末端以粗碳酸锂的形式回收，由于湿法回收流程长，锂在经过酸浸、萃取、浓缩蒸发等过程中均有损失，导致锂的回收率只有80％左右，收率偏低等问题；电池级碳酸锂的价格从2020年初的8万/吨增长到2022年9月的50万/吨，因此提高废旧三元锂电池中锂的回收率对于提高电池回收企业效益起到至关重要的作用。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种从废旧三元锂电池中高效回收锂的系统。
[0005]本技术提供了如下的技术方案：
[0006]本技术提供一种从废旧三元锂电池中高效回收锂的系统，包括拆解台；盐池放电釜；一次破碎机；碳化炉；二次破碎机；分选筛分机；还原炉；水浸制浆釜；一次压滤机；碳化釜；离子交换柱；热解釜；二次压滤机、水洗釜；离心机和干燥机；
[0007]所述拆解台型号为YBCJ
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001，包含有拆解工具区、人工拆解区，拆解工具区和人工拆解区均配备有回收废旧三元锂电池的配套的电动拆解工具；
[0008]所述盐池放电釜型号为JZ
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DIY500，由耐腐蚀的PPH材质制成，所述盐池放电釜包含有壳体、盐溶液、电池提升釜、电池提升机和提升梁；
[0009]所述一次破碎机型号为XD
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ED400，为刀、锤结合式破碎机，由辊衬、辊子、芯轴、鳄板、衬板、拉杆和弹簧组成；
[0010]所述碳化炉型号为QSH
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VF
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1200T，包含有炉体、燃烧室、测温孔、集气罩、布气孔、碳化室和冷却室，其炉体头部设置有进料口、清灰口和出烟口，尾部设置有出料口和烟气出口，所述炉体内衬材质由不锈钢材料制成；
[0011]所述二次破碎机型号为XM
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800，为揉搓破碎机，所述二次破碎机包含有二次破碎机进料口、刀齿、中轴、二次破碎机出料口、三角带、二次破碎减速机和二次破碎电机；
[0012]所述分选筛分机型号为WF—1000，由提升机、铜铝出料口、密封罩、筒体、筛下物出料口、挡料板、筛分出料口和分选筛分机支架组成；
[0013]所述还原炉型号为GD
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VG1400，由炉门、测温孔、炉壳、耐火层、保温层、硅碳棒和调压变压器组成；
[0014]所述水浸制浆釜型号FYF
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5000，由水浸制浆釜电机、水浸制浆釜减速机、固定机架、水浸制浆釜机械密封、水浸制浆釜上封头、水浸制浆釜支座、内盘管、水浸制浆釜筒体、水浸制浆釜夹套、水浸制浆釜下封头、水浸制浆釜搅拌桨、水浸制浆釜釜低轴和水浸制浆釜加热管组成；
[0015]所述一次压滤机型号为XMAY1500
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UBK，采用密闭性好的厢式压滤机，由止推板总成、一次压滤机滤板、一次压滤机主梁、一次压滤机中间支撑件、一次压滤机压紧板组成、一次压滤机油缸座总成、一次压滤机电控液压系统组成；
[0016]所述碳化釜型号为NM
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LD
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10，由碳化釜机械密封、气体吸入口、碳化釜进水口、碳化釜出水口、轴、传热板、中部搅拌器、气源和底部搅拌器组成；
[0017]所述离子交换柱型号为LZ
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5，由进水阀、进水口、排气阀、上排污口、上布水板、树脂装入口、树脂排出口组成；
[0018]所述热解釜型号为FYF
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5000，为带有加热和搅拌功能的反应釜，由热解釜电机、热解釜减速机、热解釜机架、热解釜机械密封、热解釜上封头、热解釜支座、热解釜内盘管、热解釜筒体、热解釜夹套、热解釜下封头、热解釜搅拌轴、热解釜釜低轴和热解釜加热管组成；
[0019]所述二次压滤机型号为XMAY1500
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UBK，采用密封性好的厢式压滤机，由二次压滤机止推板总成、二次压滤机滤板、二次压滤机主梁、二次压滤机中间支撑件、二次压滤机压紧板总成、二次压滤机油缸座总成和二次压滤机电控液压系统组成；
[0020]所述水洗釜型号为NM
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LD
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15，由水洗釜电机、外磁钢总成、隔离罩、内磁钢总成、安装法兰、水洗釜传动轴、联轴器、水洗釜搅拌桨和水洗釜釜体组成；
[0021]所述离心机型号为PBG
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100，采用平板式刮料离心机，由刮刀油缸、离心机机盖、离心机机壳、离心机转鼓、离心机轴承座、离心机电机、离心机机座和离心机减震器组成；
[0022]所述干燥机型号为ZPG
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1200，由干燥机安全阀、干燥机进料阀、干燥机压力表、热源进料阀、冷却液排出阀、干燥机出料阀、冷凝水排出口、控制箱、干燥机桨叶、干燥机主体和排气孔组成。
[0023]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0024]1、通过对废旧三元锂电池进行低温碳化去除塑料隔膜和电解液，多级破碎得到1mm左右的黑粉、提高了废旧三元锂电池中镍钴锰锂有价金属的回收率；
[0025]2、与现有工艺相比，在酸浸、萃取工艺之前通过添加还原剂高温煅烧、水浸将锂先提取出来，缩短了回收锂的流程，减少了长流程末端才提锂造成的锂损失，提高了废旧三元锂电池中锂的回收率；
[0026]3、通过碳化、热解、离子交换、水洗等步骤，将制得的粗碳酸锂提纯得到了电池级碳酸锂，提高了产品的附加值；
[0027]4、通过选择性地从废旧电池中优先提锂，缩短了流程，减少了酸浸、萃取、浓缩等工段锂的损失，提高了废旧三元锂电池中锂的回收率和纯度，同时减少了酸浸、萃取等工段的处理量，降低了运行和设备成本，适用于大规模工业化生产。
附图说明
[0028]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0029]图1是拆解台的结构示意图；
[0030]图2是盐池放电釜的结构示意图；
[0031]图3是一次破碎机的结构示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废旧三元锂电池中高效回收锂的系统，其特征在于，包括拆解台(1)；盐池放电釜(2)；一次破碎机(3)；碳化炉(4)；二次破碎机(5)；分选筛分机(6)；还原炉(7)；水浸制浆釜(8)；一次压滤机(9)；碳化釜(10)；离子交换柱(11)；热解釜(12)；二次压滤机(13)、水洗釜(14)；离心机(15)和干燥机(16)；所述拆解台(1)型号为YBCJ
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001，包含有拆解工具区(101)、人工拆解区(102)，拆解工具区(101)和人工拆解区(102)均配备有回收废旧三元锂电池的配套的电动拆解工具；所述盐池放电釜(2)型号为JZ
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DIY500，由耐腐蚀的PPH材质制成，所述盐池放电釜(2)包含有壳体(201)、盐溶液(202)、电池提升釜(203)、电池提升机(204)和提升梁(205)；所述一次破碎机(3)型号为XD
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ED400，为刀、锤结合式破碎机，由辊衬(301)、辊子(302)、芯轴(303)、鳄板(304)、衬板(305)、拉杆(306)和弹簧(307)组成；所述碳化炉(4)型号为QSH
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VF
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1200T，包含有炉体(401)、燃烧室(402)、测温孔(403)、集气罩(404)、布气孔(405)、碳化室(406)和冷却室(407)，其炉体(401)头部设置有进料口、清灰口和出烟口，尾部设置有出料口和烟气出口，所述炉体(401)内衬材质由304不锈钢材料制成；所述二次破碎机(5)型号为XM
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800，为揉搓破碎机，所述二次破碎机(5)包含有二次破碎机进料口(501)、刀齿(502)、中轴(503)、二次破碎机出料口(504)、三角带(505)、二次破碎减速机(506)和二次破碎电机(507)；所述分选筛分机(6)型号为WF—1000，由提升机(601)、铜铝出料口(602)、密封罩(603)、筒体(604)、筛下物出料口(605)、挡料板(606)、筛分出料口(607)和分选筛分机支架(608)组成；所述还原炉(7)型号为GD
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VG1400，由炉门(701)、测温孔(702)、炉壳(703)、耐火层(704)、保温层(705)、硅碳棒(706)和调压变压器(707)组成；所述水浸制浆釜(8)型号FYF
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5000，由水浸制浆釜电机(801)、水浸制浆釜减速机(802)、固定机架(803)、水浸制浆釜机械密封(804)、水浸制浆釜上封头(805)、水浸制浆釜支座(806)、内盘管(807)、水浸制浆釜筒体(808)、水浸制浆釜夹套(809)、水浸制浆釜下封头(810)、水浸制浆釜搅拌桨(811)、水浸制浆釜釜低轴(812)和水浸制浆釜加热管(813)组成；所述一次压滤机(9)型号为XMAY1500
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UBK，采用密闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：何亚军，
申请(专利权)人：上海耐默光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：