CN111370797A - 一种废锂电池材料高效回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池材料回收技术领域，具体为一种废锂电池材料高效回收装置，包括放电设备、重锤破碎机、风选机、磁选机、震动筛选机和烧结炉；本发明所提供的一种废锂电池材料高效回收装置能够将废锂电池材料中的电量放出，并对放电后的电池进行清洗、烘干；在烘干室下方设置有风选机，可以将塑料快速分离出来，风选机下方设置有磁选机，可以快速分离出原料中的铁，磁选机下方设置有震动筛选机，且筛选机设为倾斜的“V”型结构，可以分离出金属铜和碳，烧结炉将剩余物料焚烧，烧结后的气体产物经处理后排放，固体产物可进一步进行处理，该方案程序简单，大大提高了锂电池材料回收效率，节约了回收成本。

Description

一种废锂电池材料高效回收装置

技术领域

本发明涉及锂电池材料回收技术领域，具体为一种废锂电池材料高效回收装置。

背景技术

锂电池具有能量密度大、循环寿命长、自放电率低、低污染、无记忆效应等优异特性，是当今世界上二次电池的研发及应用热点。随着锂电池制造技术日益成熟，其使用范围越来越广，因寿命终止或者其他各种原因而产生的废旧锂电池也日益增多。因此，锂离子电池中虽然不含汞、镉、铅等毒害大的重金属元素，但锂离子电池的正负极材料、电解质溶液等物质对环境和人体健康还是有很大影响的。废旧锂电池直接丢弃会对环境造成严重污染，其中的钴、镍、锂、锰等金属以及无机、有机化合物必将对大气、水、土壤造成严重的污染，具有极大的危害性。

对于废锂电池材料回收方法，现用的有高温冶金法、湿法冶金法、物理拆解法以及联合回收工艺，但是各种回收工艺中必须经过同一个前提步骤，那就是放电，放电是为了防止锂电池材料在后续的破碎工序中由于结构破坏和内部材料外漏引起污染和爆炸，对于放电处理后的废锂电池材料经过清洗、烘干等工序再在多种设备的配合工作下将预处理后的锂电池材料进行破碎，分离，得到多种材料再利用，提高材料的利用率。

在申请号为CN201420811479.2，公开日为2015.06.03的专利中公开了一种报废电池放电装置，包括带有基座的壳体，所述壳体内中间设绝缘绕芯，绝缘绕芯表面刻有0.2mm深的绕绝缘绕芯周面的固定槽，固定槽内缠绕导电带，壳体前侧面开有两平行的夹具槽，电池极片夹具以可移动方式设置在夹具槽上，一个夹具槽上设有上下两个配套的电池极片夹具，电池极片夹具与导电带的两端相连接；导电带为镍带；镍带为0.1-0.2mm厚，2-8mm宽；电池极片夹具是探针形式或夹子形式；绝缘绕芯为陶瓷或玻璃中的一种；壳体镂空设计。利用本装置对电池进行放电具有放电彻底、放电速度快等优点，但是对于大量的废旧锂电池进行放电处理时，工作效率较低，而且，该方案仅仅对废锂电池材料进行了预处理，在后续回收工序中并没有给出方案，故须对此装置进行改进。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种废锂电池材料高效回收装置，能够解决现有的废锂电池材料回收中存在的诸多问题：废锂电池在放电过程物料存在浪费现象，放电所需的物料不能循环利用；放电过程中需要人力获取放电后的废电池材料；预处理后的废锂电池材料不能高效快速分出可回收利用材料；人工和材料成本较高等。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种废锂电池材料高效回收装置，包括放电设备、重锤破碎机、风选机、磁选机、震动筛选机和烧结炉；所述放电设备设置在顶板上，所述顶板两端设置有四组竖杆，所述竖杆之间设置有多组横板，所述重锤破碎机、风选机、磁选机、震动筛选机依次设置于所述横板上端面，所述放电设备包括放电箱、清洗箱和干燥箱，所述放电箱上端设置有箱盖，所述箱盖包括固定盖和活动盖，所述固定盖和箱底之间设置有转动轴，所述放电箱内部有弧形凸起，所述凸起顶端开有通孔，所述通孔外端通过第一滤网连接有清洗箱，所述清洗箱底部设置有第二滤网，所述清洗箱通过第二转轴连接有第二水箱，所述第二水箱左侧设置有干燥室，所述干燥室内壁设有风机，所述干燥室下端通过第一进料斗连接有重锤破碎机，所述重锤破碎机下端通过第一进料口连接有所述风选机，所述风选机右端面设置有第一出料口，所述风选机下端通过第二进料口连接有所述磁选机，所述磁选机左端面设置有第二出料口，所述磁选机下端通过第三进料口连接有所述震动筛选机，所述震动筛选机内部设有筛网A和筛网B，所述震动筛选机底端通过第二进料斗连接有烧结炉，所述烧结炉右端连接有过滤除尘器。

优选的，所述固定盖上端设置有电机，所述转动轴外侧套接有圆环，所述圆环上设置有刮板，所述刮板底端固定连接有平板，所述转动轴所述电机和电源电性连接，所述固定盖面积大于所述活动盖，所述活动盖通过第一转轴连接在所述放电箱上端。

优选的，所述转动轴外壁开设有弯曲的滑槽，所述刮板连接的圆环内壁设有滑轨，所述滑轨和所述滑槽匹配。

优选的，所述第一滤网下方设置有第一水箱，所述第一水箱外壁上设置有把手。

优选的，所述清洗箱右端面开有进料孔，所述进料孔上端设置有进水口，所述清洗箱左端面开有出料孔，所述清洗箱上端面设置有穿绳孔，所述穿绳孔内设置有绳子。

优选的，所述筛网A和筛网B倾斜设置，所述筛网A和筛网B成“V”字型结构，所述筛网A的孔径为0.125mm，所述筛网B的孔径为0.250mm，所述筛网A和筛网B的底面分别分别通过滑板连接接料箱A和接料箱B。

优选的，所述第一出料口、第二出料口分别连接有第一接料箱、第二接料箱。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明所提供的一种废锂电池材料高效回收装置能够将废锂电池材料中的电量放出，并对放电后的电池进行清洗、烘干，改变了传统放电中各个工序独立的工作工序，提高了工作效率和物料的使用率，降低了生产成本，同时采用这种废锂电池放电设备能基本实现废锂电池材料放电过程中的自动化，大大节省了人力，减少了放电过程中人体对液体的接触次数，从而保证操作人员的安全；在烘干室下方设置有风选机，可以将塑料快速分离出来，风选机下方设置有磁选机，可以快速分离出原料中的铁，磁选机下方设置有震动筛选机，且筛选机设为倾斜的“V”型结构，可以分离出金属铜和碳，烧结炉将剩余物料焚烧，烧结后的气体产物经处理后排放，固体产物可进一步进行处理，该方案程序简单，大大提高了锂电池材料回收效率，节约了回收成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体装置结构图；

图2是本发明的放电装置示意图；

图3是本发明的放电箱放大示意图；

图4是本发明的放电箱内部放大示意图；

图5是本发明的转动轴展开放大示意图。

各附图标记如下：

1、放电箱；2、重锤破碎机；3、风选机；4、磁选机；5、震动筛选机；6、烧结炉；7、过滤除尘器；8、第一滤网；9、清洗箱；10、第二水箱；11、固定盖；12、活动盖；13、干燥室；14、第一进料斗；15、竖杆；16、顶板；17、横板；18、第一接料箱；19、第二接料箱；20、接料箱A；21、接料箱B；22、第二进料斗；23、筛网A；24、筛网B；25、电机；26、第二滤网；27、刮板；28、转动轴；29、第一转轴；30、第二转轴；31、第一水箱；32、第一进料口；33、第二进料口；34、第三进料口。

具体实施方式

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。

一种废锂电池材料高效回收装置，包括放电设备、重锤破碎机2、风选机3、磁选机4、震动筛选机5和烧结炉6；放电设备设置在顶板上16，顶板16两端设置有四组竖杆15，竖杆15之间设置有多组横板17，重锤破碎机2、风选机3、磁选机4、震动筛选机5依次设置于横板17上端面，放电设备包括放电箱1、清洗箱9和干燥箱，放电箱1上端设置有箱盖，箱盖包括固定盖11和活动盖12，固定盖11和箱底之间设置有转动轴28，放电箱1内部有弧形凸起，凸起顶端开有通孔，通孔外端通过第一滤网8连接有清洗箱9，清洗箱9底部设置有第二滤网26，清洗箱9通过第二转轴30连接有第二水箱10，第二水箱10左侧设置有干燥室13，干燥室13内壁设有风机，干燥室13下端通过第一进料斗14连接有重锤破碎机2，重锤破碎机2下端通过第一进料口32连接有风选机3，风选机3右端面设置有第一出料口，风选机3下端通过第二进料口33连接有磁选机4，磁选机4左端面设置有第二出料口，磁选机4下端通过第三进料口34连接有震动筛选机5，震动筛选机5内部设有筛网A23和筛网B24，震动筛选机5底端通过第二进料斗22连接有烧结炉6，烧结炉6右端连接有过滤除尘器7。

具体的，固定盖11上端设置有电机25，转动轴28外侧套接有圆环，圆环上设置有刮板27，刮板27底端固定连接有平板，转动轴28、电机25和电源电性连接，固定盖11面积大于活动盖12，活动盖12通过第一转轴29连接在放电箱1上端；转动轴28外壁开设有弯曲的滑槽，刮板27连接的圆环内壁设有滑轨，滑轨和滑槽匹配；第一滤网8下方设置有第一水箱31，第一水箱31外壁上设置有把手；清洗箱9右端面开有进料孔，进料孔上端设置有进水口，清洗箱9左端面开有出料孔，清洗箱9上端面设置有穿绳孔，穿绳孔内设置有绳子；筛网A23和筛网B24倾斜设置，筛网A23和筛网B24成“V”字型结构，筛网A23的孔径为0.125mm，筛网B24的孔径为0.250mm，筛网A23和筛网B24的底面分别分别通过滑板连接接料箱A20和接料箱B21第一出料口、第二出料口分别连接有第一接料箱18、第二接料箱19。

在本实施例中，当需要将废锂电池材料进行回收分离时，先将活动盖12打开，在放电箱1内部加入氯化钠溶液，将废锂电池材料倒入，进行放电，在放电完成后，接通电源，在电机25的作用下，设置在放电箱1底部和固定盖11之间的转动轴28开始转动，在转动时，转动轴28会带动套在外壁的圆环及其圆环外壁连接的刮板27进行圆周运动，由于放电箱1内壁设有弧形凸块，当刮板27刮动浸泡物遇到凸块时，刮板会贴着凸块向上运动，由于刮板27底端设有一平板，平板会带动浸泡物向上运动，又由于弧形凸块顶端开有通孔，通孔外通过第一滤网8连接有清洗箱9，平板带动的浸泡物便会通过通孔流出，氯化钠溶液会通过第一滤网8进入第一水箱31，放电后的废锂电池材料便会从清洗箱9的进料孔进入清洗箱9，这样不需要人工捞起过电后的废锂电池材料，节省了人力；通过第一滤网8进入第一水箱31的溶液可以继续倒入放电箱1，实现了原料的重复利用，节省了回收用的物料。电池进入清洗箱9后，打开清洗箱9进料口上方的水阀，对清洗箱9内部的废锂电池材料进行清洗，由于清洗箱9下方设有第二滤网26和第二水箱10，当清洗结束后，在放电设备的左侧拉动设置在清洗箱9上端穿绳孔中的绳子，清洗箱9随着第二转轴30转动，由于清洗箱9左端面开有出料孔，清洗箱9内的废锂电池材料便会从出料孔倒出，这个工序减少了操作人员与废锂电池材料的接触，保护了操作人员的安全。

从出料孔倒出的废锂电池材料进入干燥室13，由于干燥室13内设有风机，可以快速将清洗后的锂电池材料快速烘干，烘干后的废锂电池材料通过第一进料斗14进入重锤破碎机2中进行破碎，破碎后的物料通过第一进料口32进入风选机3，打开风选机3电源，风选机3里的物料由于重量不同，可以将废锂电池材料中的塑料分离出来，分离出的塑料通过第一出料口存放于第一接料箱18中；剩余的物料通过第二进料口33进入磁选机4中，物料中的铁粉可以附着在磁选机4的圆筒内壁上，便可从废锂电池材料中分离出金属铁，在圆筒中将铁粉取出通过第二出料口，将分离的铁粉存放于第二接料箱19中，剩余的物料通过第三进料口34进入震动筛选机5，由于震动筛选机5内设置有筛网A23和筛网B24，且筛网A23和筛网B24成“V”字型结构，由于物料中碳颗粒的粒径小于0.125mm，筛网A23的孔径为0.125mm，通过筛网A23可以分离出碳颗粒，分离出的碳颗粒通过筛网A23下端的滑坡进入接料箱A20，物料中铜颗粒的粒径小于0.250mm，筛网B24的孔径为0.250mm，通过筛网B24可以分离出铜颗粒，分离出的铜颗粒通过筛网B24下端的滑坡进入接料箱B21，剩余的物料通过第二进料斗22进入烧结炉6中，剩余物料燃烧，产生的气体通过过滤除尘器7排出，产生的废渣可以收集进行再处理。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种废锂电池材料高效回收装置，其特征在于：包括放电设备、重锤破碎机、风选机、磁选机、震动筛选机和烧结炉；放电设备设置在顶板上，顶板两端设置有四组竖杆，竖杆之间设置有多组横板，重锤破碎机、风选机、磁选机、震动筛选机依次设置于横板上端面，放电设备包括放电箱、清洗箱和干燥箱，放电箱上端设置有箱盖，箱盖包括固定盖和活动盖，固定盖和箱底之间设置有第一转动轴，放电箱内部有弧形凸起，凸起顶端开有通孔，通孔外端通过第一滤网连接有清洗箱，清洗箱底部设置有第二滤网，清洗箱通过第二转轴连接有第二水箱，第二水箱左侧设置有干燥室，干燥室内壁设有风机，干燥室下端通过进料斗连接有重锤破碎机，重锤破碎机下端通过第一进料口连接有风选机，风选机右端面设置有第一出料口，风选机下端通过第二进料口连接有磁选机，磁选机左端面设置有第二出料口，磁选机下端通过第三进料口连接有震动筛选机，震动筛选机内部设有筛网A和筛网B，震动筛选机底端通过第二进料斗连接有烧结炉，烧结炉右端连接有过滤除尘器。

2.根据权利要求1所述的一种废锂电池材料高效回收装置，其特征在于：所述固定盖上端设置有电机，所述转动轴外侧套接有圆环，所述圆环上设置有刮板，所述刮板底端固定连接有平板，所述转动轴所述电机和电源电性连接，所述固定盖面积大于所述活动盖，所述活动盖通过第一转轴连接在所述放电箱上端。

3.根据权利要求1所述的一种废锂电池材料高效回收装置，其特征在于：所述转动轴外壁开设有弯曲的滑槽，所述刮板连接的圆环内壁设有滑轨，所述滑轨和所述滑槽匹配。

4.根据权利要求1所述的一种废锂电池材料高效回收装置，其特征在于：所述第一滤网下方设置有第一水箱，所述第一水箱外壁上设置有把手。

5.根据权利要求1所述的一种废锂电池材料高效回收装置，其特征在于：所述清洗箱右端面开有进料孔，所述进料孔上端设置有进水口，所述清洗箱左端面开有出料孔，所述清洗箱上端面设置有穿绳孔，所述穿绳孔内设置有绳子。

6.根据权利要求1所述的一种废锂电池材料高效回收装置，其特征在于：所述筛网A和筛网B倾斜设置，所述筛网A和筛网B成“V”字型结构，所述筛网A的孔径为0.125mm，所述筛网B的孔径为0.250mm，所述筛网A和筛网B的底面分别分别通过滑板连接接料箱A和接料箱B。

7.根据权利要求1所述的一种废锂电池材料高效回收装置，其特征在于：所述第一出料口、第二出料口分别连接有第一接料箱、第二接料箱。

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