一种废锂负极片的回收系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种废锂负极片回收系统及方法，其系统包括洗锂槽（1）、洗锂罐（9）、循环泵（4）和加热器（5）；循环泵（4）与加热器（5）连通，加热器（5）与洗锂槽（1）和洗锂罐（9）连通，洗锂槽（1）循环泵（4）连通；先将废锂负极片放入洗锂罐（9）内，再将洗锂罐（9）悬空置于洗锂槽（1）中，开始对洗锂槽（1）中的导热液体（100）循环冲动搅拌加热；当导热液体（100）温度接近金属锂的熔点时，导热液体（100）经加热后进入洗锂罐（9），继续加热升温，使洗锂罐（9）中的废锂负极片上的金属锂片全部熔化，熔化的金属锂进入洗锂槽（1）并集成液滴团往上浮升，经溢流口（7）采出回收。本系统和方法回收废锂安全可靠、资源回收价值高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废物再生综合回收利用，特别是涉及废锂负极片的回收系统及方法。
技术介绍
随着锂电池技术的快速发展，其广泛应用于各行各业，随之而来的是废弃锂电池的数量增长惊人。采取适当的技术对废弃锂电池进行资源化回收利用，不仅能减少其对环境的潜在污染，而且具有很好的经济效益。锂负极片典型的构造见图1和图2所示，其主体部分为锂片11，另外还包括压合在锂片上的集流网12和铆接在锂片上的极耳13 ;集流网12是由金属镍或不锈钢加工而成的金属网，极耳13是一带状金属片，其材质也是金属镍或不锈钢。锂属于碱金属，其性质活泼，能与空气中的氮气、氧气、水、二氧化碳等发生反应，将其暴露于空气中有燃烧的危险。目前，锂负极片的回收工艺一般采用与水反应的工艺，即用水将金属锂反应转化为氢氧化锂溶液进行回收再利用。从资源价值最大化的角度观察，目前金属锂的价格大概是氢氧化锂价格的10 11倍,虽然理论上I吨的金属锂与水反应能转化为3.45吨的氢氧化锂,但总体价值上,显然I吨的金属锂比3.45吨的氢氧化锂要高得多。可见，将金属锂转化为氢氧化锂进行回收，损失了相当大一部分的资源价值。此外，金属锂与水反应释放出大量氢气 以及产生大量热量，处理过程具有一定的危险性，且加入的水量要适量，水量不足，则体系温度飙升，增加处理过程的危险性，水量过多，则处理后得到的氢氧化锂溶液浓度太稀，储运成本进一步增加。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出，采用该系统和方法，在回收废锂过程中，安全可靠、绿色环保，无废气废水废渣产生，且金属锂以单质的形式回收，资源回收价值高。本专利技术解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现: 设计、使用一种废锂负极片回收系统，包括洗锂槽、洗锂罐、循环泵和加热器；所述洗锂槽上配有槽盖，所述洗锂罐为闭合式多孔金属容器；所述洗锂槽内盛装有导热液体，洗锂槽的竖壁上方开有溢流口 ；所述循环泵借助管道与加热器连通，所述加热器经第一路进液管道与洗锂槽连通，加热器经第二路进液管道连通至洗锂罐，所述洗锂槽借助出液管道与循环泵连通；所述出液管道上设有第一阀门，所述第一路进液管道上设有第二阀门，所述第二路进液管道设有第三阀门；回收废锂负极片时，先将废锂负极片放入洗锂罐内，再将整个洗锂罐悬空置于洗锂槽中，使洗锂罐的上表面低于导热液体面，启动循环泵和加热器，在开始加热阶段，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门，此时导热液体为直接循环，对整个洗锂槽中的导热液体循环冲动搅拌加热；当导热液体温度接近金属锂的熔点时，关闭第二阀门，打开阀门第三阀门，导热液体经加热器加热后进入洗锂罐，在泵压下对废锂负极片进行冲刷搅拌熔化，继续加热，维持导热介质温度在230°C 260°C，使洗锂罐中的废锂负极片上的金属锂片全部熔化，熔化的金属锂在液压下从小孔进入洗锂槽，熔化后的金属锂汇集成液滴团往上浮升，经洗锂槽上部的溢流口采出回收。所述洗锂槽竖壁外侧设有保温夹套层，该保温夹套层内填充有保温介质。所述保温夹套层上设有保温介质入口和保温介质出口，所述保温介质可以是矿物型或合成型导热油。所述导热液体是矿物型或合成型导热油、或离子液体。还包括储存罐，用于储装导热液体，该储存罐借助管道与循环泵连通，储存罐与循环泵之间的管道上设有第四阀门。所述洗锂罐上的孔径为lmm-5mm。本专利技术的另一目的是: 提出一种废锂负极片回收方法，包括如下步骤: A.设置竖壁上方开有溢流口的洗锂槽，并配有槽盖； B.设置循环泵和加热器，两者借助管道连通；将所述加热器经第一路进液管道与洗锂槽连通；设置洗锂罐，为闭合式多孔金属容器；将加热器经第二路进液管道连通至洗锂罐，将所述洗锂槽借助出液管道与循环泵连通；在所述出液管道上设置第一阀门，在所述第一路进液管道上设置第二阀门，在所述第二路进液管道设置第三阀门；在洗锂槽内盛装导热液体； C.回收废锂负极片时，先将废锂负极片放入洗锂罐内，再将整个洗锂罐悬空置于洗锂槽中，使洗锂罐的上表面低于导热液体面，启动循环泵和加热器，在开始加热阶段，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门，此时导热液体为直接循环，对整个洗锂槽中的导热液体循环冲动搅拌加热；当导热液体温度接近金属锂的熔点时，关闭第二阀门，打开阀门第三阀门，导热液体经加热器加热后进入洗锂罐，在泵压下对废锂负极片进行冲刷搅拌熔化，继续加热，维持导热介质温度在230°C 260°C，使洗锂罐中的废锂负极片上的金属锂片全部熔化，熔化的金属锂在液压下从小孔进入洗锂槽，熔化后的金属锂汇集成液滴团往上浮升，经洗锂槽上部的溢流口采出回收。本专利技术废锂负极片回收方法还包括步骤D，经溢流口采出回收的液态金属锂冷却后用液体石腊保存。`同现有技术相比较，本专利技术废锂负极片回收系统及方法的有益效果在于:1.金属锂以单质的形式回收，资源回收价值高；2.整个回收过程中在封闭的环境下进行，且不产生化学反应，不发生剧烈放热反应，不排放废气废液废渣，绿色环保且安全可靠；3.巧妙利用液力搅拌，无需设置机械搅拌装置，系统设备成本低；4.设置保温夹套层，保证了洗锂槽内温度的均匀和稳定性。附图说明图1是一种类型锂负极片的结构示意 图2是另一种类型锂负极片的结构示意 图3是本专利技术废锂负极片回收系统的原理结构示意图。具体实施方式以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。一种废锂负极片回收系统，如图3所示，包括洗锂槽1、洗锂罐9、循环泵4和加热器5 ;所述洗锂槽I上配有槽盖3，所述洗锂罐9为闭合式多孔金属容器，孔径一般设置为;所述洗锂槽I内盛装有导热液体100，洗锂槽I的竖壁上方开有溢流口 7 ;所述循环泵4借助管道与加热器5连通，所述加热器5经第一路进液管道30与洗锂槽I连通，加热器5经第二路进液管道31连通至洗锂罐9，所述洗锂槽I借助出液管道32与循环泵4连通；所述出液管道32上设有第一阀门61，所述第一路进液管道30上设有第二阀门62，所述第二路进液管道31设有第三阀门63 ;还包括储存罐8，用于储装导热液体100，该储存罐8借助管道与循环泵4连通，储存罐8与循环泵4之间的管道上设有第四阀门64。如图3所示，所述洗锂槽I竖壁外侧设有保温夹套层2，该保温夹套层2内填充有保温介质；所述保温夹套层2上设有保温介质入口 21和保温介质出口 22，所述保温介质可以是矿物型或合成型导热油。这样可以有效保证洗锂槽I内的导热液体温度的均匀和稳定性。下面结合图3说明下采用本专利技术废锂负极片回收系统回收废锂负极片的过程，也即对本专利技术废锂负极片回收方法的说明。回收步骤如下: A.设置竖壁上方开有溢流口7的洗锂槽1，并配有槽盖3 ； B.设置循环泵4和加热器5，两者借助管道连通；将所述加热器5经第一路进液管道30与洗锂槽I连通；设置洗锂罐9，为闭合式多孔金属容器，孔径一般设置为1_-5_ ;将加热器5经第二路进液管道31连通至洗锂罐9 ;将所述洗锂槽I借助出液管道32与循环泵4连通；在所述出液管道32上设置第一阀门61，在所述第一路进液管道30上设置第二阀门62，在所述第二路进液管道31设置第三阀门63 ;在洗锂槽I内盛装导热液体100 ;设置储存罐8，用于储装导热液体100，该储存罐8借助管道与循环泵4连通，储存罐8与循环泵4之间的管道上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废锂负极片回收系统，其特征在于：包括洗锂槽（1）、洗锂罐（9）、循环泵（4）和加热器（5）；所述洗锂槽（1）上配有槽盖（3），所述洗锂罐（9）为闭合式多孔金属容器；所述洗锂槽（1）内盛装有导热液体（100），洗锂槽（1）的竖壁上方开有溢流口（7）；所述循环泵（4）借助管道与加热器（5）连通，所述加热器（5）经第一路进液管道（30）与洗锂槽（1）连通，加热器（5）经第二路进液管道（31）连通至洗锂罐（9），所述洗锂槽（1）借助出液管道（32）与循环泵（4）连通；所述出液管道（32）上设有第一阀门（61），所述第一路进液管道（30）上设有第二阀门（62），所述第二路进液管道（31）设有第三阀门（63）；回收废锂负极片时，先将废锂负极片放入洗锂罐（9）内，再将整个洗锂罐（9）悬空置于洗锂槽（1）中，使洗锂罐（9）的上表面低于导热液体面，启动循环泵（4）和加热器（5），在开始加热阶段，打开第一阀门（61）和第二阀门（62），关闭第三阀门（63），此时导热液体（100）为直接循环，对整个洗锂槽（1）中的导热液体（100）循环冲动搅拌加热；当导热液体（100）温度接近金属锂的熔点时，关闭第二阀门（62），打开阀门第三阀门（63），导热液体（100）经加热器加热后进入洗锂罐（9），在泵压下对废锂负极片进行冲刷搅拌熔化，继续加热，维持导热介质温度在230℃～260℃，使洗锂罐（9）中的废锂负极片上的金属锂片全部熔化，熔化的金属锂在液压下从小孔进入洗锂槽（1），熔化后的金属锂汇集成液滴团往上浮升，经洗锂槽（1）上部的溢流口（7）采出回收。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳华，谢亨华，刘士励，薛璐，戴宁，李莹港，
申请(专利权)人：东江环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：