[发明专利]一种废锂电池碎料炭化后烟气的处理系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种废锂电池碎料炭化后烟气的处理系统及处理方法，处理系统包括与废锂电池碎料的炭化炉相连的处理管路，处理管路上设置有燃烧装置、碱式喷淋塔和用于抽排烟气的风机，燃烧装置和碱式喷淋塔在处理管路上沿烟气流动方向依次布置；处理方法是采用该处理系统对废锂电池碎料炭化后烟气进行处理，且控制烟气在燃烧装置中燃烧的温度和停留时间。本发明具有结构简单、成本低、连续性好、工作稳定可靠、处理效果好等优点。

技术领域

本发明涉及废旧电池回收装备技术领域，具体涉及一种废锂电池碎料炭化后烟气的处理系统及处理方法。

背景技术

二次锂电池1992年才进入市场，因其工作电压高(3.7V)、能量密度大(175W·h/kg)、重量轻、寿命长及环保性佳等优点，已大量应用于以下两方面：①锂钴电池大量应用于3C产业之便携式产品，如笔记本电脑、个人数字助手(PDA)、手机、摄录影机、数字相机、游戏机等；②锂铁电池因没有过热或爆炸等安全顾虑，再加上其寿命约是一般锂电池的4～5倍，瞬间产生最大电流为8～10倍，且重量轻许多等特性，目前已广泛作为电动自行车、电动机车及电动车的动力来源。全球的锂电池产业以每年大约12％～15％的速度快速增长，特别是在笔记本电脑、手机等领域。

锂离子二次电池虽采用稳定性较好的锂金属氧化物为正极，但在反复充放电过程中，锂金属却极可能因电沉积与电溶解而析出树枝状结晶物，当积累至一定程度后，会刺穿隔离膜造成短路。另外，其一旦接触水分或湿气，更会引起火灾甚至爆炸；而一些常用作锂电池电解质的盐类(如LiPF6、LiClO4、LiSO2、LiBF4等)，也易与外界发生化学反应产生高危物质(如氢氟酸等)，污染自然环境与威胁人体安全。但从资源再利用而言，锂离子电池内的有价金属(锂、锰等)如无法被回收再利用非常可惜，因此建立国内废锂电池的回收处理技术很重要。国际上废锂电池处理技术可分为热处理及非热处理法两种，其中热处理法包含焚烧法、热解法、熔融法、熔炼法，非热处理法包含湿式处理法、粉碎处理法。目前，国内废锂电池处理厂及国外主要废锂电池处理厂在废锂电池前处理的过程多采用破碎-炭化-分选，即机械破碎与化学热处理的方式。

废锂电池经过机械破碎后得到碎料中的主要成分可以分成金属和非金属两类，非金属主要是：电解液、粘结剂和隔膜，此类为有机物组分。目前国内在前处理工艺上基本将碎料经过炭化处理，经过炭化可以将无回收价值的非金属成分处理掉，但是非金属成分在炭化处理过程中会产生一定的烟气，为实现烟气的达标排放，需对烟气进行处理。目前还没有对废锂电池碎料炭化后烟气进行处理的成熟设备和工艺，存在处理效果差、寿命短、工作稳定可靠性不高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低、连续性好、工作稳定可靠、处理效果好的废锂电池碎料炭化后烟气的处理系统，还相应提供一种采用该处理系统对废锂电池碎料炭化后烟气进行处理的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种废锂电池碎料炭化后烟气的处理系统，包括与废锂电池碎料的炭化炉相连的处理管路，所述处理管路上设置有燃烧装置、碱式喷淋塔和用于抽排烟气的风机，所述燃烧装置和碱式喷淋塔在处理管路上沿烟气流动方向依次布置。

作为上述处理系统的进一步改进：

所述燃烧装置和碱式喷淋塔之间的处理管路上设有除尘器。

所述碱式喷淋塔和除尘器之间的处理管路上设有冷却塔。

所述除尘器和冷却塔之间的处理管路上设有除雾器。

所述燃烧装置包括燃烧室和设于燃烧室内的天然气燃烧器；所述除尘器为布袋除尘器；所述冷却塔为间接水冷式急冷塔；所述除雾器为旋风除水器。

所述碱式喷淋塔出口端的处理管路上设有活性炭吸附塔。

所述风机位于活性炭吸附塔的出口端。