一种废锂电池电解液干式回收处理方法及处理系统与流程

本发明涉及废锂电池处理，尤其涉及一种废锂电池电解液干式回收处理方法及处理系统。

背景技术：

1、自锂电池商业化应用以来，快速占领了便携式电子电器设备的动力源市场，且产量逐年增大。锂电池使用寿命约3～8年，报废后的锂电池如回收处理不当，电芯内部的电解液极易泄露，污染环境。废锂电池回收市场前景广阔。目前常用的废锂电池回收处理方法包括湿法冶金、火法冶金及机械物理分选法。相比于湿法及火法锂电池回收处理工艺，机械物理法无需使用化学试剂，工艺简单、能耗低。

2、但采用物理破碎分选时，在各物料分离的过程中，锂电池电解液极易挥发，释放出有害气体。电解液中溶质物质六氟磷酸锂易与空气中的水分发生反应，会产生有害氟化氢气体。电解液溶剂有机碳酸脂类物质也极易挥发，导致生产车间有害气体浓度很大，危机人身安全与健康。而且在有害废气浓度较高的大空间环境中，单纯的通过车间环境净化设备处理效果不佳，且成本较高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种能够将有害物质净化彻底、不排放有害气体和污水的废锂电池电解液干式回收处理方法。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种废锂电池电解液干式回收处理方法,包括下述步骤：

3、步骤一，将真空脱液罐抽真空至-0.08～-0.1mpa，向真空脱液罐内充入氮气至100～1000pa，获得阻燃环境；

4、步骤二，将撕碎的锂电池块投入到真空脱液罐中，将真空脱液灌加热到60～80℃，并启动射流真空泵与真空脱液罐的搅拌装置对电池碎片进行搅拌，对电池碎片进行干式脱液；

5、步骤三，利用黑粉过滤器对真空脱液罐排出的气体进行过滤；

6、步骤四，对黑粉过滤后的气体再进行活性炭吸附过滤，然后对气体进行碱液除杂后获得洁净的气体排放到大气中。

7、作为一种优选的技术方案，所述真空脱液罐内氧气的体积浓度要低于4％。

8、作为一种优选的技术方案，经步骤三处理的气体先进行冷凝处理后再进行步骤四的活性炭吸附，冷凝温度范围为-20～0℃。

9、由于采用了上述技术方案，一种废锂电池电解液干式回收处理方法，包括下述步骤：将真空脱液罐抽真空至-0.08～-0.1mpa，向真空脱液罐内充入氮气至100～1000pa，获得阻燃环境；将撕碎的锂电池块投入到真空脱液罐中，将真空脱液灌加热到60～80℃，并启动射流真空泵与真空脱液罐的搅拌装置对电池碎片进行搅拌，对电池碎片进行干式脱液；利用黑粉过滤器对真空脱液罐排出的气体进行过滤；对黑粉过滤后的气体再进行活性炭吸附过滤，然后对气体进行碱液除杂后获得洁净的气体排放到大气中；在阻燃环境下对电池碎片进行干式脱液，蒸发出的混合气体依次通过黑粉过滤器、活性炭吸附和碱液除杂后获得洁净的气体，先进行活性炭吸附有机脂类物质后，再通过碱液吸收含氟气体，由于活性炭对有机脂类物质的吸附能力强，在混合气体进入碱液前已经将有机脂类物质吸附干净，气体中的有机脂类物质不会对碱液造成污染，防止有机碳酸脂类物质在碱液中的水解问题，能够保证碱液的洁净度，将含氟沉淀过滤后，向滤液中加入固体碱性物质，补齐滤液中缺失的盐离子，碱水溶液可以循环使用，整个工艺流程无废水排放。

10、本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种能够将有害物质净化彻底、不排放有害气体和污水的废锂电池电解液干式回收处理系统。

11、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种废锂电池电解液干式回收处理系统，包括真空脱液罐，所述真空脱液罐内安装有搅拌装置，所述真空脱液罐的顶端设置有进料口，所述进料口连接有电池撕碎装置，所述真空脱液罐的底端设置有出料口，所述真空脱液罐连接有氮气发生器，所述真空脱液罐的顶端出气口连接有黑粉过滤器，所述黑粉过滤器的出气口连接有活性炭吸附箱，所述活性炭吸附箱的出气口连接有碱液除杂装置。

12、作为一种优选的技术方案，所述搅拌装置包括转动安装在所述真空脱液罐内的搅拌轴，所述搅拌轴上分布有多个搅拌翅。

13、作为一种优选的技术方案，所述黑粉过滤器包括筒体，所述筒体的一侧设置有与所述真空脱液罐连通的进气口，所述筒体的底部设置有黑粉收集口，所述筒体的顶部设置有出气口，所述筒体内安装有位于所述进气口上方的过滤网。

14、作为一种优选的技术方案，所述活性炭吸附箱包括箱体，所述箱体内设置有活性炭，所述箱体的顶端两侧分别安装有吸附进气管和吸附出气管，所述进气管和所述出气管上分别安装有吸附阀门，所述箱体连接有voc催化燃烧装置，所述voc催化燃烧装置包括燃烧室，所述燃烧室通过脱附进气管和脱附出气管分别与所述箱体的两侧连接，所述脱附进气管和所述脱附出气管上分别安装有脱附阀门，所述燃烧室上设置有空气进口和废气排放口。

15、作为一种优选的技术方案，所述黑粉过滤器和活性炭吸附箱之间安装有冷凝器。

16、作为一种优选的技术方案，所述碱液除杂装置包括依次安装在所述活性炭吸附箱后方的射流真空泵和碱液喷淋塔。

17、作为一种优选的技术方案，所述射流真空泵和所述碱液喷淋塔内采用的碱液均为氢氧化钙溶液。

18、由于采用了上述技术方案，一种废锂电池电解液干式回收处理系统，包括真空脱液罐，所述真空脱液罐内安装有搅拌装置，所述真空脱液罐的顶端设置有进料口，所述进料口连接有电池撕碎装置，所述真空脱液罐的底端设置有出料口，所述真空脱液罐连接有氮气发生器，所述真空脱液罐的顶端出气口连接有黑粉过滤器，所述黑粉过滤器的出气口连接有活性炭吸附箱，所述活性炭吸附箱的出气口连接有碱液除杂装置；利用本系统对废旧锂电池进行处理，能够将气体中的有害物质去除干净，还能保障碱液除杂装置中液体的洁净度，防止碱液被污染，整个处理系统无废水排放。

技术特征：

1.一种废锂电池电解液干式回收处理方法,其特征在于，包括下述步骤：

2.如权利要求1所述的废锂电池电解液干式回收处理方法，其特征在于，所述真空脱液罐内氧气的体积浓度要低于4％。

3.如权利要求1所述的废锂电池电解液干式回收处理方法，其特征在于，经步骤三处理的气体先进行冷凝处理后再进行步骤四的活性炭吸附，冷凝温度范围为-20～0℃。

4.一种基于权利要求1所述废锂电池电解液干式回收处理方法的处理系统，其特征在于，包括真空脱液罐，所述真空脱液罐内安装有搅拌装置，所述真空脱液罐的顶端设置有进料口，所述进料口连接有电池撕碎装置，所述真空脱液罐的底端设置有出料口，所述真空脱液罐连接有氮气发生器，所述真空脱液罐的顶端出气口连接有黑粉过滤器，所述黑粉过滤器的出气口连接有活性炭吸附箱，所述活性炭吸附箱的出气口连接有碱液除杂装置。

5.如权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述搅拌装置包括转动安装在所述真空脱液罐内的搅拌轴，所述搅拌轴上分布有多个搅拌翅。

6.如权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述黑粉过滤器包括筒体，所述筒体的一侧设置有与所述真空脱液罐连通的进气口，所述筒体的底部设置有黑粉收集口，所述筒体的顶部设置有出气口，所述筒体内安装有位于所述进气口上方的过滤网。

7.如权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述活性炭吸附箱包括箱体，所述箱体内设置有活性炭，所述箱体的顶端两侧分别安装有吸附进气管和吸附出气管，所述进气管和所述出气管上分别安装有吸附阀门，所述箱体连接有voc催化燃烧装置，所述voc催化燃烧装置包括燃烧室，所述燃烧室通过脱附进气管和脱附出气管分别与所述箱体的两侧连接，所述脱附进气管和所述脱附出气管上分别安装有脱附阀门，所述燃烧室上设置有空气进口和废气排放口。

8.如权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述黑粉过滤器和活性炭吸附箱之间安装有冷凝器。

9.如权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述碱液除杂装置包括依次安装在所述活性炭吸附箱后方的射流真空泵和碱液喷淋塔。

10.如权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述射流真空泵和所述碱液喷淋塔内采用的碱液均为氢氧化钙溶液。

技术总结
本发明公开了一种废锂电池电解液干式回收处理方法及处理系统，将真空脱液罐抽真空并充入氮气；将撕碎的锂电池块投入到真空脱液罐中，加热到60～80℃，启动射流真空泵与真空脱液罐的搅拌装置，进行干式脱液；利用黑粉过滤器对真空脱液罐排出的气体进行过滤；对过滤后的气体再进行活性炭吸附过滤，然后对气体进行碱液吸收，除去含氟气体后获得洁净的气体排放到大气中；在阻燃环境下对电池碎片进行干式脱液，黑粉过滤后的气体先进行活性炭吸附后进行碱液除杂，有机脂类物质不会对碱液造成污染，能够保证碱液的洁净度，将碱液中吸附的氟化物气体沉淀过滤后，加入固体氢氧化钙物质，补齐滤液中的盐离子后可以循环使用，整个工艺流程无废水排放。

技术研发人员：袁礼剑,邹黎,毕超群,刘志田,陈佳佳,侯贺金,孔德新,杨振
受保护的技术使用者：山东天驰环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15