一种废电池粉料与电解液分离装置及方法

本发明属于废电池回收，具体涉及一种废电池粉料与电解液分离装置及方法。

背景技术：

1、锂离子电池的应用逐渐增加，会产生大量废电池，如果不回收利用，会严重阻碍电池的可持续发展。现有废电池回收工艺中多采用湿法和火法。湿法主要基于化学溶剂对电池内部金属离子的浸出和提取过程，通过使用各种萃取溶剂作为转移媒介，将电池中的金属离子如镍、钴、锰、锂等浸出并提取再利用。而火法主要是通过高温焚烧分解去除电池中的有机物，以实现电池组成材料间的分离，同时使电池中的金属及其化合物氧化、还原并分解，再以蒸汽形式挥发后，用冷凝等方法将其收集。

2、然而，现有废电池回收技术中，湿法的主要局限性在于工艺流程冗长复杂，回收后电解液含有重金属，污染严重，同时能耗高，原料试剂耗费高，致使回收成本过高，经济效益不显著。

3、火法的主要局限性在于高温炉等设备在运行过程中可能会产生污染物，同时由于侧重于回收电池中的金属成分而造成了电解液中有机溶剂等组分的浪费及能耗较高。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种废电池粉料与电解液分离装置及方法，以解决现有技术中湿法回收后电解液存在重金属，火法会浪费有机溶剂，并且两种回收方法均存在能耗较高的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种废电池粉料与电解液分离装置，包括：

4、回转窑；回转窑倾斜设置，回转窑第一端设有进料口，回转窑第二端设有可开合的出料口，回转窑第一端所处平面高于第二端所处平面；

5、排气管；排气管的第一端与回转窑第一端连通；

6、气体冷凝与收集装置；气体冷凝与收集装置的进气端与排气管的第二端连通；

7、负压泵；负压泵设置在排气管中，负压泵的进气口指向排气管第一端，负压泵的出气口指向排气管的第二端；

8、加热装置；加热装置设置在回转窑上，加热装置用于对回转窑第二端筒体进行加热。

9、优选的，回转窑上设有压力表，压力表用于实时显示回转窑筒体内的压力数值。

10、优选的，加热装置为电加热器。

11、优选的，废电池粉料与电解液分离装置还设有进料连接件，进料连接件包括：

12、l形管；l形管的第一通孔与进料口连通，l形管的第二通孔竖直朝上设置，l形管的两段管道之间的夹角大于90°，第二通孔所在的l形管的一段管道上还设有排气通孔，排气管的第一端与排气通孔连通；

13、可开合的进料通道；进料通道为喇叭形，包括窄口端和敞口端，进料通道的窄口端与第二通孔连通，进料通道的敞口端竖直朝上设置。

14、优选的，气体冷凝与收集装置包括：

15、布袋除尘器；布袋除尘器的进气口与排气管的第二端连接；

16、气体洗涤塔；气体洗涤塔的进气口与布袋除尘器的排气口连接；

17、夹套式冷凝器；夹套式冷凝器的进气口与气体洗涤塔的排气口连接；

18、电解液存储罐；电解液存储罐的进液口与夹套式冷凝器的出液口连接。

19、优选的，废电池粉料与电解液分离装置还设有干粉料仓，干粉料仓设置在回转窑第二端下方，干粉料仓的进料端与回转窑的出料口连接。

20、一种废电池粉料与电解液分离方法，包括：

21、s1：开启进料通道，从敞口端加入待分离的混合物料；

22、s2：关闭进料通道，混合物料通过进料口滑落至回转窑中，根据压力表显示数值，通过负压泵使回转窑筒体内始终维持负压状态；

23、s3：启动加热装置为回转窑第二端的部分筒体进行持续加热；

24、s4：混合物料受热后蒸发出的有机气体通过负压泵从排气管第一端抽取至排气管第二端连接的布袋除尘器中除尘；

25、s5：对除尘后的有机气体进行洗气、冷凝和收集操作，完成有机溶剂的回收。

26、优选的，s3中，持续加热时，回转窑第二端筒体内温度区间为373-530k。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、本申请通过倾斜设置回转窑，使混合物料在重力作用下由回转窑第一端向回转窑第二端滑动，此时先到达回转窑第二端的混合物料的有机溶剂在加热装置的作用下蒸发出有机气体，有机气体向回转窑第一端移动，在回收有机溶剂的同时，有机气体的余热会预加热还未进入回转窑第二端的混合物料，降低了加热装置的加热能耗，并且回转窑设置为负压状态，可降低有机溶剂的沸点，避免了有机溶剂散乱排放，同时也降低了加热能耗。

技术特征：

1.一种废电池粉料与电解液分离装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种废电池粉料与电解液分离装置，其特征在于，回转窑（7）上设有压力表（8），压力表（8）用于实时显示回转窑（7）筒体内的压力数值。

3.根据权利要求1所述的一种废电池粉料与电解液分离装置，其特征在于，加热装置（9）为电加热器。

4.根据权利要求1所述的一种废电池粉料与电解液分离装置，其特征在于，废电池粉料与电解液分离装置还设有进料连接件，进料连接件包括：

5.根据权利要求1所述的一种废电池粉料与电解液分离装置，其特征在于，气体冷凝与收集装置包括：

6.根据权利要求1所述的一种废电池粉料与电解液分离装置，其特征在于，废电池粉料与电解液分离装置还设有干粉料仓（11），干粉料仓（11）设置在回转窑（7）第二端下方，干粉料仓（11）的进料端与回转窑（7）的出料口（10）连接。

7.一种废电池粉料与电解液分离方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的废电池粉料与电解液分离装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的一种废电池粉料与电解液分离方法，其特征在于，s3中，持续加热时，回转窑（7）第二端筒体内温度区间为373-530k。

技术总结
本发明公开了一种废电池粉料与电解液分离装置及方法，属于废电池回收技术领域，本申请通过倾斜设置回转窑，使混合物料在重力作用下由回转窑第一端向回转窑第二端滑动，此时先到达回转窑第二端的混合物料的溶剂在加热装置的作用下蒸发出气体，气体向回转窑第一端移动，在回收溶剂的同时，气体的余热会预加热还未进入回转窑第二端的混合物料，降低了加热装置的能耗，并且回转窑设置为负压状态，可降低溶剂的沸点，避免了溶剂散乱排放，同时也降低了能耗，实现节能减排。

技术研发人员：王贵欣,王赟波,廖俣杰,熊钰熙,田凯
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28