【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种废旧电子烟，特别涉及一种废旧电子烟全组分资源化回收的方法，属于电子垃圾资源化回收。
技术介绍
1、随着科技发展进步，电子烟作为传统香烟的替代品在市场上迅速升起。以中国为例：在2016～2020年雾化电子烟市场零售额增长率是传统可燃性烟草的8倍，相关机构调查报告显示2020年电子烟市场规模为118.3亿元，预测2025年将达到966.6亿元。此外，研究机构表明全球每年约8.44亿支电子烟，被视为一种“隐形”的电子垃圾。
2、废旧电子烟中含有大量3c产品使用的锂电池、有机塑料外壳等，如果得不到合理的处置不仅将会对地下水、土壤和人类造成潜在的危害，还会造成关键/能源金属资源(如钴、锂和镍等)的浪费。目前，全球废旧电子烟回收处于起步状态，尚未形成具有规模的闭环回收工艺，且主要集中在从消费者手中收集废旧的电子烟(及烟弹)如日本jti通过商店的回收箱启动了废旧电子烟的退货计划，英国imperial brands推出了二手电子烟设备和烟仓的回收计划。
3、造成电子烟回收的难点主要包括3部分：有机组分(塑料)的封装通常需要消耗大量成本的人工进行手工拆解以获得其中电池组件；有机组分回收附加价值低，处置难度大；获得的废旧电池组件仍需流程复杂的锂电回收工艺处置，如对锂电池的进一步破碎拆解，正负极粉剥脱、有价金属湿法冶金、目标金属萃取分离等操作。
技术实现思路
1、针对现有技术中废旧电子烟回收存在的技术难题，本专利技术的目的是在于提供一种废旧电子烟全资源化回收的方
2、为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种废旧电子烟全资源化回收方法，该方法是将废旧电子烟进行冷冻磨剥处理脱除塑料外壳后，进行自还原热解，热解产物通过物理筛分，分离出包括低价co化合物和li2co3在内的粉末以及包括铜箔、铝箔、导线和传感器元件在内的组分。
3、本专利技术提供的废旧电子烟全资源化回收方法，先采用冷冻磨剥手段，利用低温下塑料外壳(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物)和烟油棉(尼龙6)性脆的特点，从而将其选择性破碎实现分离回收，而余下的烟嘴和底帽(聚碳酸酯)、钴酸锂电池、传感器等几乎不被破坏，从而一起进入自还原热解，在热解过程中烟嘴和底帽发挥着重要的作用，其热解过程可以产生大量的还原性物质(例如酚类物质)，能够对电子烟中钴酸锂电池中licoo2还原为低价的co化合物和li2co3，即利用电子烟自身有机组件实现对licoo2的还原和li/co物相调控的同时，协同处置了附加值较低的烟嘴和底帽，具有“一石二鸟”的效果，再通过物理筛分将极粉与金属材料分离，从而可以将废旧电子烟回收价值较高的塑料、有价金属等得到分离回收。
4、作为一个优选的方案，所述冷冻剥离的条件为：温度为-45℃～-55℃，时间为30～60min。通过设置优选的冷冻剥离条件，可以实现对电子烟外壳的选择性剥离。电子烟的结构具体如附图1，电子烟结构中外部包括烟嘴，底帽和烟杆；电子烟内部主要为烟仓(或烟弹)、锂电池(主要为3c类产品使用的13450型号licoo2电池，电压3.70v)、传感器、导线和发热丝等。其中，烟嘴、底帽主要成分是聚碳酸酯(pc)材质，工作温度范围在-60℃～130℃；塑料外壳主要成分为常见的工程塑料苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(abs)材质，工作温度在-40℃～100℃；烟仓中烟油棉主要成分为尼龙6(聚酰胺6)，工作温度在-20℃～80℃。选择-45℃～-55℃温度超过了abs塑料外壳和尼龙6的最低使用温度而使其改性变脆，但未达到pc材料的工作极限，通过适当的挤压、锤击等作业可以实现对塑料外壳和烟仓的选择性破碎。
5、作为一个优选的方案，所述冷冻磨剥通过冷冻剥离装置实现；所述冷冻剥离装置包括破碎腔；所述破碎腔的上下两端直径小、中间直径大；所述破碎腔的内部最大截面中央设有两个平行的圆柱形破碎辊轮，所述破碎辊轮通过可伸缩装置固定在破碎腔内壁，所述破碎辊轮表面均匀设有多个凸起结构；所述破碎腔的顶部为进料口，所述进料口下方设有液氮输入口；所述破碎腔的底部为出料口，所述出料口下方设有振动筛。
6、作为一个优选的方案，所述破碎辊轮表面的凸起结构为棱状结构，所述棱状结构平行于破碎辊轮轴心设置。破碎辊轮表面的棱状凸起在接触到电子烟外壳时候产生劈裂作用。
7、作为一个优选的方案，两个平行的圆柱形破碎辊轮表面的凸起结构错开设置。
8、作为一个优选的方案，所述液氮输入口与温度检测和控制系统相连。通过温度检测和控制系统可以实时监控破碎腔内的温度，以调控液氮的输入，可以保证破碎罐内的温度在所需的温度范围内。
9、作为一个优选的方案，所述振动筛的进料端与破碎腔的出料口一侧连接，且倾斜于破碎腔的出料口的另一侧设置，振动筛的出料端与粗料传送带连接，振动筛的正下方设有细料传送带。
10、作为一个优选的方案，所述可伸缩装置包括弹簧或液压缸与固定支架，所述固定支架的一端与弹簧或液压缸固定连接，另一端与破碎辊轮的轴心两端连接。所述固定支架与破碎辊轮的轴心连接处设有驱动以控制破碎辊轮的滚动。驱动常见为小型电机。驱动以两个破碎辊轮沿相反方向自转。所述破碎辊轮在运行过程中通过可伸缩装置(例如弹簧或液压缸)控制下进行伸缩往复挤压，且控制两个破碎辊轮之间的距离最小值为电子烟内锂电池直径，最大值为大于电子烟用锂电池直径1～3mm。破碎辊轮的表面设有凸起结构，进而可以实现对碎料外壳起到一定劈裂作用，破碎辊轮挤压过程中间距离设定略大于13450或13400圆柱锂电池直径，以保证外壳被破碎同时不会破坏到电芯，锂电池、烟嘴和底帽等组件整体破损程度小，保留较为完整，实现对废旧电子烟的安全、高效拆解。目前现有技术中的电子烟中电池型号是13450或13400等，其直径为13mm长度为40或45mm，破碎辊轮之间的距离最小值和最大值可以根据实际需要进行调控。
11、作为一个优选的方案，所述自还原热解的条件为：温度为700～850℃，时间为4～6h。电子烟的底帽与电池间通常有导线和压力(气压)传感器相连，经冷冻破碎后仍需要人工拣选，为减少人工成本，考虑将二者协同整体热解。传统的还原热解(或焙烧)为碳热还原，即使用一氧化碳或碳粉对锂电池还原焙烧或热解，其主要还原物质为一氧化碳，而本专利技术巧妙利用废旧电子烟自身pc材质组件热裂解产生的酚类物质作为还原剂(有机酚类物质通常用于金属选择性还原浸出过程)对电子烟中锂电池中licoo2还原为低价态的co化合物和li2co3。具有一石二鸟的效果，即利用电子烟自身有机组件实现对licoo2的还原和li/co物相调控的同时协同处置了附加值低的烟嘴和底帽。在优选的温度条件下，可以将licoo2进行还原和实现li/co物相调控。废旧电子烟整体自还原热解的温度范围是700～850本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：将废旧电子烟进行冷冻磨剥处理脱除塑料外壳后，进行自还原热解，热解产物通过物理筛分，分离出包括低价Co化合物和Li2CO3在内的粉末以及包括铜箔、铝箔、导线和传感器元件在内的组分。
2.根据权利要求1所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述冷冻剥离的条件为：温度为-45℃～-55℃，时间为30～60min。
3.根据权利要求1或2所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述冷冻磨剥通过冷冻剥离装置实现；
4.根据权利要求3所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述液氮输入口与温度检测和控制系统相连。
5.根据权利要求3所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述振动筛的进料端与破碎腔的出料口一侧连接，且倾斜于破碎腔的出料口的另一侧设置，振动筛的出料端与粗料传送带连接，振动筛的正下方设有细料传送带。
6.根据权利要求5所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述破碎辊轮表面的凸起结构为棱状结构，所述棱状结构平行于破碎辊轮轴
7.根据权利要求3所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述破碎辊轮在运行过程中通过可伸缩装置控制下进行伸缩往复挤压，且控制两个破碎辊轮之间的距离最小值为电子烟内锂电池直径，最大值大于电子烟用锂电池直径1～3mm。
8.根据权利要求1所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述自还原热解的条件为：温度为700～850℃，时间为4～6h。
9.根据权利要求1所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述物理筛分采用的筛网尺寸为0.10～0.15mm。
10.根据权利要求1所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述粉末采用水浸回收锂，浸出渣为钴富集渣。
...【技术特征摘要】
1.一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：将废旧电子烟进行冷冻磨剥处理脱除塑料外壳后，进行自还原热解，热解产物通过物理筛分，分离出包括低价co化合物和li2co3在内的粉末以及包括铜箔、铝箔、导线和传感器元件在内的组分。
2.根据权利要求1所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述冷冻剥离的条件为：温度为-45℃～-55℃，时间为30～60min。
3.根据权利要求1或2所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述冷冻磨剥通过冷冻剥离装置实现；
4.根据权利要求3所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述液氮输入口与温度检测和控制系统相连。
5.根据权利要求3所述的一种废旧电子烟全资源化回收方法，其特征在于：所述振动筛的进料端与破碎腔的出料口一侧连接，且倾斜于破碎腔的出料口的另一侧设置，振动筛的出料端与粗料传送带连接，振动筛的...
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