[发明专利]废旧锂离子电池回收方法及装置

权利要求书

1.一种废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，将混有石英砂的所述废旧锂离子电池进行破碎处理，得到混合物；

步骤S2，在氮气或惰性气体的保护下，将所述混合物进行热解反应，得到固态剩余物和热解气；

步骤S3，收集所述破碎处理过程中产生的烟气和所述热解气，形成待处理混合气；

步骤S4，依次对所述待处理混合气进行物理吸附、碱吸收。

2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述热解反应的条件如下：将所述混合物在500～650℃温度条件下保温1～6小时。

3.根据权利要求2所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述热解反应在管式炉中进行，氮气或惰性气体在所述管式炉中的流速为0.2～2L/min。

4.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述废旧锂离子电池与所述石英砂的重量比为1:1～10。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述物理吸附过程采用活性炭作为吸附剂，所述废旧锂离子电池与所述活性炭的重量比为1:0.2～2。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述碱吸收过程中采用的碱液为Ca(OH)₂、NaOH、KOH、NaHCO₃和KHCO₃中一种或多种的水溶液，优选所述碱液中浓度为1～5mol/L。

7.根据权利要求6所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，所述碱吸收过程中，将经所述物理吸附后的所述待处理混合气通入所述碱液中，或者，将所述碱液以喷淋的方式与经所述物理吸附后的所述待处理混合气接触。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，将进行所述破碎处理之前，所述步骤S1还包括将所述废旧锂离子电池进行放电处理的过程。

9.根据权利要求8所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，所述放电处理步骤包括：将所述废旧锂离子电池置于中性或碱性的导电盐溶液中浸泡12～24h；优选地，所述导电盐溶液为NaCl水溶液或NaHCO₃水溶液，更优选所述导电盐溶液的浓度为1～5mol/L。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的废旧锂离子电池回收方法，其特征在于，在得到所述固态剩余物后，所述方法还包括：

步骤S5，将所述固态剩余物进行重选处理，得到石英砂回收物、金属铜、金属铝和正负极粉末；

优选地，将所述石英砂回收物返回所述步骤S1中循环利用。

11.一种废旧锂离子电池回收装置，其特征在于，包括：

石英砂供应装置(10)，用于供应石英砂；

废旧锂离子电池供应装置(20)，用于供应所述废旧锂离子电池；

破碎装置(30)，与所述石英砂供应装置(10)和所述废旧锂离子电池供应装置(20)均相连，用于将混有所述石英砂的所述废旧锂离子电池进行破碎处理以得到混合物；

热解装置(40)，与所述破碎装置(30)相连，用于对所述混合物进行热解反应，所述热解装置(40)具有固态剩余物排出口和热解气排气口；

气体供应装置(50)，与所述热解装置(40)相连，用于向其内部供应氮气或惰性气体；

物理吸附装置(60)，与所述热解气排气口和所述破碎装置(30)均相连，用于对所述热解气排气口排出的热解气和所述破碎装置(30)中产生的烟气的混合气进行物理吸附，所述物理吸附装置(60)还具有二次排气口；以及

碱吸收装置(70)，与所述二次排气口相连，用于对所述二次排气口排出的气体进行碱吸收。