[发明专利]一种废旧锂电池低温蒸发回收电极粉系统及方法

说明书

本发明涉及一种废旧锂电池低温蒸发回收电极粉系统及方法，所述系统包括：拆解系统、破碎系统、低温蒸发系统、分选系统、除尘系统、气体回收系统和惰性气体保护系统；所述拆解系统与破碎系统连接，所述破碎系统与低温蒸发系统连接，所述低温蒸发系统与分选系统连接，所述气体回收系统与低温蒸发系统，所述惰性气体保护系统分别与破碎系统、低温蒸发系统和气体回收系统连接，所述除尘系统分别与破碎系统和分选系统连接；本发明技术方案带来的有益效果：占地面积小；黑粉的回收率＞98％。铜和铝的回收率＞98％。废气中VOC50mg/m³。无二噁英产生。无废水产生。安全性高。

技术领域

本发明属于废旧锂电池回收技术领域，具体的说是一种废旧锂电池低温蒸发回收电极粉系统及方法。

背景技术

2020年，我国动力锂电池累计报废量可达到12万-17万吨，动力锂电池理论报废量将由2020年的18.91Gwh增长至2025年的105.3Gwh，废旧锂电池中含量钴、镍、锰、锂、铁和铝等金属及有机物，三元电池中锂的平均含量为1.9％，镍为9％、钴为3％、锰为4％、铜为13.3％、铝为12.7％等。废旧锂电池若不回收利用会给环境造成巨大威胁和污染，同时对资源也是一种浪费。

目前废旧锂电池回收技术主要有三种：(1)火法回收工艺；(2)湿法回收工艺。(3)火法-湿法联合处理工艺。

火法回收工艺，是通过还原焙烧的方式处理废旧锂离子电池，通常采用特制的熔炉来处理电解液，塑料，粘结剂等有机组分。该工艺将电池及包装放入冶炼炉中进行焙烧，焙烧前不需预处理。同时石墨和有机溶剂燃烧释放出的能量可以加以利用，得到钴、镍等金属的混合物，实现金属的循环利用。火法工艺的缺点是：能耗较大，电解质溶液和电极中其他成分燃烧后会转变为氢氟酸或五氧化二磷等有害成分，产生大量的废气，增加尾气处理的成本同时容易引起大气污染。

湿法回收工艺，是将废旧电池拆解预处理后溶于酸碱溶液中，萃取出部分有价值金属元素，再经过离子交换法和电沉积等手段，提取出剩余有价值金属。缺点：反应速度慢，物料通过量小，工艺复杂，成本高，回收产品价值低。

火法-湿法联合处理工艺，是通过熔炼炉先去除电解液，塑料，粘结剂等有机组分，得到钴、镍等金属的混合物，然后在采用湿法分离的方式提取出剩余有价值金属。缺点：能耗大，产生大量废气，投资成本和运行成本大，回收率低。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种废旧锂电池低温蒸发回收电极粉系统及方法，用以实现下述目的：

(1)回收废旧锂电池电极粉；

(2)在低温条件下分离电解液，减小能源消耗，避免产生大量废气；

(3)回收废旧锂电池中的铜和铝；

(4)采用机械剥离黑粉和粘结剂。

(5)提高黑粉的回收率。

(6)提高铝的回收率。

(7)避免废水产生。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种废旧锂电池低温蒸发回收电极粉系统，包括：拆解系统、破碎系统、低温蒸发系统、分选系统、除尘系统、气体回收系统和惰性气体保护系统；

所述拆解系统与破碎系统连接，所述破碎系统与低温蒸发系统连接，所述低温蒸发系统与分选系统连接，所述气体回收系统与低温蒸发系统，所述惰性气体保护系统分别与破碎系统、低温蒸发系统和气体回收系统连接，所述除尘系统分别与破碎系统和分选系统连接；

所述拆解系统用于将废旧锂电池包进行拆解，分离出塑料和外壳，得到模组或电芯；所述模组或电芯经皮带输送机进入破碎系统；

所述破碎系统包括：粗破碎机、细破碎机、缓冲箱和定量给料机；