废旧锂电池处理回收方法与流程

本发明涉及一种废旧锂电池处理回收方法。

背景技术：

据统计，2000年全世界锂离子电池的消费量是5亿只，2015年达到了70亿只。由于锂离子电池的使用寿命是有限，大量的废旧锂离子电池也随之产生。以中国为例，预计2020年我国废弃的锂电池将超过250亿只，总重超过50万吨。废弃的锂电池，其正极含有大量贵金属，其中钴占5～20％，镍占5～12％，锰占7～10％，锂占2～5％和7％塑料，所含金属大多是稀有金属，应该被合理的回收再利用。例如，钴作为一种战略资源，被广泛运用于各个领域，除了锂电池还有高温合金等。可以推算，贵金属的回收量是巨大的。

现在针对废弃锂电池的回收方法主要有火法冶金回收和湿法冶金回收。两种方法各有优缺点：湿法冶金方法可以回收大部分金属，但是它对锂离子电池的分类管理要求极高，需要将电池按照阴、阳极与介质材料分类处理，另外用水多，需要配套污水处理单元。火法冶金方式耗能大，需要通过高达1200℃以上高温熔出钴、铜、镍、铁，而锂、铝等一般不回收，作为渣相用于建筑水泥的填充料。它的优点是对电池分类要求低，甚至可以不要求拆解等预处理。因此火法冶金回收锂电池被广泛应用，但是火法冶金过程中电池中的锂进入到炉渣中难以回收。

火法冶金，又称焚烧法或干法冶金，是通过高温焚烧去除电极材料中的有机粘结剂，同时使其中的金属及其化合物发生氧化还原反应，以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物，对炉渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法等进行回收。火法冶金对原料的组分要求不高，适合大规模处理较复杂的电池，但燃烧必定会产生部分废气污染环境，且高温处理对设备的要求也较高，同时还需要增加净化回收设备等，处理成本较高。

专利号为201710251703.5的文献公开了一种含镍、钴废电池和含铜电子废弃物协同回收金属的方法，其包括以下步骤：(1)将含镍、钴废旧电池破碎及物理分选，得到含镍、钴的富集物料；(2)步骤(1)所得含有镍、钴的富集物料与含铜的电子废弃物混合；(3)步骤(2)所得废旧电池和含铜电子废弃混合物料进行中高温熔炼，配入造渣剂和还原剂，得到含铜、钴、镍金属和渣相；(4)步骤(3)所得金属和渣相分离；(5)步骤(4)所得金属进行电解精炼，分别回收铜、钴、镍金属。

本发明人发现，上述回收方法的缺点是,在直接破碎废电池的工序中易发生电池爆炸性危险,另外,高温熔炼产生的气体暴露在大气中,给环境带来很大的负担。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种回收效率高且环保的废旧锂电池处理回收方法。

本发明的技术方案如下：一种废旧锂电池处理回收方法，包括焚烧炉、真空处理装置、惰性气体输入装置、气体排放装置和第一回收装置，所述焚烧炉内部设有可拆卸的废旧锂电池储料装置，包括如下步骤：

将废旧锂电池投入可拆卸的废旧锂电池储料装置，将装有废电池的废旧锂电池储料装置安装在所述焚烧炉的反应槽上，通过所述真空处理装置抽去所述焚烧炉内的空气，使所述焚烧炉内的废旧锂电池储料装置和反应槽处于真空状态；通过所述惰性气体输入装置向所述焚烧炉内输入惰性气体；对所述废旧锂电池储料装置内的废电池进行加热焚烧，焚烧后产生的气体通过所述气体排放装置输送到所述第一回收装置，所述第一回收装置用于以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物。

进一步地，所述第一回收装置还包括废气处理装置，用于处理所述回收完成后的废气以达到环保要求。

进一步地，本发明还设有废电池渣收集装置(6)、破碎装置(7)和第二回收装置(8)，所述废电池渣收集装置用于将所述焚烧后的废电池传送給所述破碎装置(7)进行破碎和粉碎，然后将破碎和粉碎后废电池渣传送到所述第二回收装置(8)。

本发明还包括如下步骤，待所述焚烧炉冷却后，从所述焚烧炉上卸下所述可拆卸的废旧锂电池储料装置(11)，将焚烧后的废电池渣传送給所述废电池渣收集装置(6)，所述废电池渣收集装置将所述焚烧后的废电池传送給所述破碎装置(7)进行破碎和粉碎，然后将破碎和粉碎后废电池渣传送到所述第二回收装置(8)，所述第二回收装置包括第二金属回收装置；对破碎后的废电池渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法进行回收。

本发明的有益效果在于：第一、本发明创造性的在焚烧炉内设有可拆卸的废旧锂电池储料装置和反应槽。方便投入原料和取出炉渣。第二、本发明创造性的设计了真空处理装置和惰性气体输入装置，大大降低了焚烧过程中的电池爆炸性危险。第三、本发明创造性的设计了第一回收装置和第二回收装置，能够最大范围的对有用的金属材料进行回收。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明的技术方案作详细说明。

如图1所示，一种废旧锂电池处理回收方法，其特征在于，包括焚烧炉(1)、真空处理装置、惰性气体输入装置、气体排放装置和第一回收装置，所述焚烧炉内部设有可拆卸的废旧锂电池储料装置，包括如下步骤：

将废旧锂电池投入可拆卸的废旧锂电池储料装置，将装有废电池的废旧锂电池储料装置(11)安装在所述焚烧炉的反应槽(12)上，通过所述真空处理装置(2)抽去所述焚烧炉内的空气，使所述焚烧炉内的废旧锂电池储料装置和反应槽处于真空状态；通过所述惰性气体输入装置(3)向所述焚烧炉内输入惰性气体；对所述废旧锂电池储料装置内的废电池进行加热焚烧，焚烧后产生的气体通过所述气体排放装置(4)输送到所述第一回收装置(5)，所述第一回收装置用于以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物。

进一步地，所述第一回收装置(5)还包括废气处理装置(51)，用于处理所述回收完成后的废气以达到环保要求。

进一步地，本发明还设有废电池渣收集装置(6)、破碎装置(7)和第二回收装置(8)，所述废电池渣收集装置用于将所述焚烧后的废电池传送給所述破碎装置(7)进行破碎和粉碎，然后将破碎和粉碎后废电池渣传送到所述第二回收装置(8)。

本发明还包括如下步骤，待所述焚烧炉冷却后，从所述焚烧炉上卸下所述可拆卸的废旧锂电池储料装置(11)，将焚烧后的废电池渣传送給所述废电池渣收集装置(6)，所述废电池渣收集装置将所述焚烧后的废电池传送給所述破碎装置(7)进行破碎和粉碎，然后将破碎和粉碎后废电池渣传送到所述第二回收装置(8)，所述第二回收装置包括第二金属回收装置；对破碎后的废电池渣中的金属采用筛分、热解、磁选或化学方法进行回收。

以上的描述仅仅涉及本发明的一些具体实施方式，任何本领域的技术人员基于本发明的精神所做的替换或改进均应为本发明的保护范围所涵盖，本发明的保护范围应以权利要求书为准。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种废旧锂电池处理回收方法，包括如下步骤：将废旧锂电池投入可拆卸的废旧锂电池储料装置，将装有废电池的废旧锂电池储料装置安装在所述焚烧炉的反应槽上，通过所述真空处理装置抽去所述焚烧炉内的空气，使所述焚烧炉内的废旧锂电池储料装置和反应槽处于真空状态；通过所述惰性气体输入装置向所述焚烧炉内输入惰性气体；对所述废旧锂电池储料装置内的废电池进行加热焚烧，焚烧后产生的气体通过所述气体排放装置输送到所述第一回收装置，所述第一回收装置用于以冷凝的形式回收低沸点的金属及其化合物。

技术研发人员：刘小曲
受保护的技术使用者：深圳市华慧品牌管理有限公司
技术研发日：2018.07.10
技术公布日：2018.12.07