CN113731607B - 一种废旧锂电池破碎系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种废旧锂电池破碎系统及其工艺，所述破碎系统包括电池破碎机、低温烘焙炉、第一锤磨机、第一直线筛、磁选机构、第二锤磨机、旋风集尘器、滚筒筛、第二直线筛、重力分选系统，所述电池破碎机和低温烘焙炉的上方设置有第一负压吸附系统，第一锤磨机、第一直线筛、磁选机构、第二锤磨机、滚筒筛和重力分选系统的上方设置有第二负压吸附系统，第一负压吸附系统连接设置有废气处理系统，第二负压吸附系统和旋风集尘器的上方连接设置有集尘处理系统。本发明集废旧锂电池的破碎、电解液的回收处置、破碎物料烘焙、破碎物料的磨碎、磁壳的筛选、正负极粉料回收、隔膜纸回收、铜铝箔回收、集尘处理于一体，实现了资源循环利用的目的。

Description

一种废旧锂电池破碎系统及其工艺

技术领域

本发明涉及废旧电池粉碎处理装置技术领域，尤其是涉及一种废旧锂电池破碎系统及其工艺。

背景技术

废旧电池，是使用过而废弃的电池。锂离子电池的组成主要有正极材料、负极材料、隔膜、粘结剂、导电剂等，其中，正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸铁锂及三元材料等。钴酸锂作为典型的正极材料代表，因其容量高、循环稳定性强被广泛用于日常生活中，并且钴酸锂中的钴、锂作为一种稀有金属元素具有较高的回收价值，由于电池含有大量贵金属、稀有元素，不仅对水土环境有害，而且具有丰富的金属资源开发价值，所以不宜当成普通生活垃圾进行处理，最佳的处理方式是循环资源化利用。循环资源化利用，是指在一种产品报废后，将这种产品经过合理的分解和重组，制成与产品性能相同或相近的有价值产品一种回收利用过程。电池正极材料的循环资源化利用，是指在电池报废后，将电池正极材料经过元素分解，按一定配方，制备成新的电池材料。

循环资源化利用，是指在一种产品报废后，将这种产品经过合理的分解和重组，制成与产品性能相同或相近的有价值产品一种回收利用过程。电池正极材料的循环资源化利用，是指在电池报废后，将电池正极材料经过元素分解，按一定配方，制备成新的电池材料。

废旧锂电池在进行回收时，需要运用到专门的电池粉碎处置生产线，但是目前的电池粉碎处置生产线具有如下缺陷：

1)目前的废旧电池破碎装置在进行电池破碎后，电池破碎料会沉积在装置的底部，在装置粉碎一段时间后，再将设置在装置底部侧壁上的门打开，将内部的电池破碎料排出。但是，因电池破碎料因内部会夹杂电解液，电池破碎料会粘附在装置的内壁上，导致装置内部的电池破碎料无法排净，久而久之，粘附的电池破碎料会对出料口造成一定的堵塞，导致排料不通畅。

2)目前的废旧电池破碎装置对废旧电池的粉碎程度不佳，粉碎后物料还含有大量块状固体，影响废旧电池的整体回收。

3)废旧锂电池在进行物理破碎后，破碎物料中含有电解液，在对破碎物料中有价值的材料进行回收利用前，需要脱除破碎物料中的电解液，而目前市场上并没有专门的针对废旧锂电池破碎物料中的电解液进行脱除的装置。

4)废旧锂电池在进行回收时，会产生大量的废气以及粉尘，不仅增加了对环境的污染程度，同时也不利于周围人员的身体健康。因废气中会夹杂着破碎时产生的黑粉，采用市面上常规的废气处理装置将无法达到对黑粉收集的目的，并且对废气的处理效果不佳。

5)废旧锂电池在进行物理破碎后，破碎物料中含有铜箔、铝箔等可回收材料，需要对破碎物料中有价值的材料进行回收利用，此时需要运用到重力分选机。目前的重力分选机在长期运作后，分选机筛网上会粘连一些废旧锂电池破碎物料，而分选机筛网的清扫需要设备停机后人工进行，十分不便，无疑增加了人工劳动力，费时费力。

发明内容

本发明提出一种废旧锂电池破碎系统及其工艺，以解决背景技术中的问题，以使得电池破碎料和电解液能够及时排出，能够对破碎物料中的电解液进行有效脱除，实现对废气中夹杂黑粉的收集，实现对废气的高效处理，实现对废旧锂电池破碎物料中的铜箔、铝箔进行有效回收。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种废旧锂电池破碎系统，包括：

电池破碎机，用于对投入的废旧锂电池进行破碎；所述电池破碎机的底端设置有电解液出口并连通设置有用于对电解液进行回收处置的冷凝回收系统；所述电池破碎机内设置有惰性气体喷气机构；

低温烘焙炉，与电池破碎机的出料口相衔接，用于将电池破碎机破碎后物料进行烘干，以蒸发破碎后物料中的电解液；

第一锤磨机，与低温烘焙炉的出料口相衔接，用于将烘干后物料进行一级锤磨；

第一直线筛，与第一锤磨机的出料口相衔接，用于将一级锤磨后物料进行一级筛分；

磁选机构，与第一直线筛的出料口相衔接，用于对第一直线筛筛分后的物料进行磁选，以分离出钢铁壳体；

第二锤磨机，与磁选机构的出料口相衔接，用于将磁选后物料进行二级锤磨；

旋风集尘器，与第二锤磨机的出料口相衔接，用于对颗粒状铜铝箔、隔膜纸、正负极粉料进行初分选处理；

滚筒筛，与旋风集尘器的出料口相衔接，用于分选输出正负极混合料；

重力分选系统，与滚筒筛的出料口相衔接，用于将剩余物料中的铜箔、铝箔粗分并分别回收；

所述电池破碎机和低温烘焙炉的上方设置有用于对生产过程中的废气进行负压吸附收集的第一负压吸附系统，第一锤磨机、第一直线筛、磁选机构、第二锤磨机、滚筒筛和重力分选系统的上方设置有用于对生产过程中的废气进行负压吸附收集的第二负压吸附系统，第一负压吸附系统连接设置有用于对废气进行处置的废气处理系统，第二负压吸附系统和旋风集尘器的上方连接设置有用于对收集的粉尘进行处置的集尘处理系统；

所述电池破碎机与低温烘焙炉之间、低温烘焙炉与第一锤磨机之间、第一直线筛与磁选机构之间、磁选机构与第二锤磨机之间、第二锤磨机与滚筒筛之间以及滚筒筛与重力分选系统之间分别通过输送机构相连接；

所述废气处理系统包括与负压吸附系统相连通用于对废气进行除尘并能够收集废气中夹杂黑粉的布袋除尘器、与布袋除尘器出气端相连通用于对废气进行初步水洗的车间水帘柜、与车间水帘柜出气端相连通用于对废气进行初步降温的冷凝器以及与冷凝器出气端相连通用于对废气进行碱洗、UV光催化、除臭的洗涤系统；所述洗涤系统包括与冷凝器出气端相连通的多级碱喷淋洗涤塔、与多级碱喷淋洗涤塔出气端相连通用于分解废气中有机物的UV光解塔以及与UV光解塔出气端相连通用于对废气进行吸附过滤的活性炭吸附塔。

进一步优化技术方案，所述电池破碎机的进料口上方设置有倾斜设置的第一铲式输送机构，第一铲式输送机构的低位位置设置有上料平台和卸料平台。

进一步优化技术方案，所述电池破碎机包括破碎机机箱以及设置在破碎机机箱顶端的进料口；所述破碎机机箱的内部设置有用于将废旧锂电池粉碎的粉碎机构、位于粉碎机构正下方用于对粉碎后物料进行筛分的筛分机构以及设置在惰性气体喷气机构下方的粉碎料收集机构；；所述惰性气体喷气机构设置在破碎机机箱内部，用于向破碎机机箱内部吹入惰性气体；所述粉碎料收集机构的内部设置有用于将粉碎后物料输出至低温烘焙炉内的刮板式输送机以及与冷凝回收系统相连通用于将电解液排出的电解液排液孔。

进一步优化技术方案，所述粉碎料收集机构包括可拆卸设置在惰性气体喷气机构底端的落料收集箱体，落料收集箱体的底端内壁上设置有两个之间呈“W”形设置的落料收集槽，电解液排液孔开设在落料收集槽内；

所述刮板式输送机包括设置在两落料收集槽上方的移动机构以及用于对粉碎后物料进行推送并对电解液排液孔上方的粉碎后物料进行刮除的刮板，刮板设置有若干个且分别间隔固定设置在移动机构上并与落料收集槽内壁相接触。

进一步优化技术方案，所述低温烘焙炉包括烘焙炉箱体以及设置在烘焙炉箱体顶端的进料漏斗，所述烘焙炉箱体内由上至下依次间隔设置有若干层输送方向交替相反并长度依次增加且之间呈蛇形设置的输送机构，位于最底层的输送机构的输送末端衔接设置有出料口；每层输送机构的上方分别设置有用于将物料中电解液进行烘干蒸发的加热烘干机构，每层输送机构的内部还设置有用于对输送过程中落出的粉料进行收集的粉料收集机构。

进一步优化技术方案，位于电池破碎机和低温烘焙炉上方的第一负压吸附系统连接设置有用于对电解液蒸汽进行凝华收集的超低温冷凝系统，超低温冷凝系统的尾气排出端与废气处理系统相连通。

进一步优化技术方案，所述重力分选系统包括通过第一螺旋输送带与滚筒筛的出料口相连接相连接的第一重力分选机、通过第二螺旋输送带与第一重力分选机出料口相连接的圆筒筛以及通过第三螺旋输送带与圆筒筛出料口相连接的第二重力分选机，第一重力分选机与第二重力分选机并排设置且结构相同。

进一步优化技术方案，所述集尘处理系统为弹夹式集尘机。

一种废旧锂电池破碎工艺，该工艺基于所述的一种废旧锂电池破碎系统进行，包括以下步骤：

S1、投料：采用第一铲式输送机构将废旧锂电池输送至电池破碎机内；

S2、粗破：利用电池破碎机对废旧锂电池进行粗破碎；在粗破过程中，通过通入的惰性气体起到了抑制起火作用；

S3、电解液回收：电池破碎机将粗破后的物料中夹杂的电解液排入至冷凝回收系统进行冷凝回收；

S4、低温烘焙：粗破后的物料，全密闭式输送到低温烘焙炉，进行烘干蒸发电解液，烘干后的物料进行下一级全密闭输送；

S5、超低温冷凝：将粗破及低温烘焙过程中产生的电解液蒸汽首先通过微负压集气进入超低温冷凝系统，收集凝华出来的电解液之后，尾气排入废气处理系统，经过降温、洗涤、UV光分解、活性炭处理后，达到排放标准排入大气；

S6、一级锤磨：烘干后的物料，经过全密闭输送进入第一锤磨机进行一级磨碎；

S7、磁壳分选：经过一级磨碎后的物料，在输送下段过程中同步进行磁选，分出钢铁壳体；

S8、二级磨碎：去除磁性壳体后的物料，经过全密闭输送，进入第二锤磨机进行二级磨碎，完成正负极粉料与铜铝箔分离，并将铜铝箔搓揉成球状颗粒；

S9、风选：将步骤S8中的物料密闭送入旋风集尘器后，进行颗粒状铜铝箔、隔膜纸、正负极粉料初分选处理；

S10、正负极粉料回收：经风选后的物料进入滚筒筛分选，输出正负极混合的粉料，粉料由吨袋收集；

S11、隔膜纸回收：将步骤S10分选出的隔膜纸进行回收；

S12、铜铝箔回收：去除隔膜纸后的物料进行到重力分选系统，进行铜箔、铝箔粗分并分别回收；

S13、集尘处理：将全流程中的含粉尘气体，通负压风机吸附后进入集尘处理系统进行粉料回收及处理后，达标排放。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明按照生产线依次设置有电池破碎机、低温烘焙炉、第一锤磨机、第一直线筛、磁选机构、第二锤磨机、旋风集尘器、滚筒筛、第二直线筛、重力分选系统，并设置有废气处理系统和集尘处理系统，集废旧锂电池的破碎、电解液的回收处置、破碎物料烘焙、破碎物料的磨碎、磁壳的筛选、正负极粉料回收、隔膜纸回收、铜铝箔回收、集尘处理于一体，实现废旧锂电池中正负极材料、隔膜纸、铜铝箔、黑粉的有效回收，实现了资源循环利用的目的。

本发明电池破碎机中的粉碎机构将废旧锂电池进行粉碎后，粉碎后物料通过筛分机构进行筛分，筛分后物料进入到粉碎料收集机构内部，再通过刮板式输送机输出，并且电解液能够通过电解液排液孔排出，进而使得电池破碎料和电解液能够及时排出，避免出现出料堵塞现象，并且设置的刮板式输送机能够在对粉碎后物料进行输送的同时，还能够保证电解液排液孔的畅通性。

本发明的低温烘焙炉中，通过烘焙炉箱体内设置的输送方向交替相反的烘焙炉输送机构的输送作用下，在烘焙炉箱体内能够停留较长时间，并在加热烘干机构的加热作用下，破碎物料中的电解液能够快速蒸发，并通过负压抽吸机构将蒸发后的电解液排出烘焙炉箱体，进而实现了有效地对破碎物料中的电解液进行脱除并对破碎物料进行有效烘干的目的。

本发明的重力分选系统能够对废旧锂电池破碎物料中的铜箔、铝箔进行有效回收，采用在分选机筛网上方设置可升降分选机筛网清扫装置的方式，使得设备在停机时，能够下降至与分选机筛网相接触的位置，对分选机筛网进行移动清扫，且在清扫完成后上升至原位置，不会对设备的运作造成影响，无需人工对分选机筛网进行清扫，大大地解放了人工劳动力。

本发明在对废气进行处理时，通过布袋除尘器将废气中夹杂的黑粉进行回收，由车间水帘柜对废气进行初步水洗，通过冷凝器对废气进行降温，通过多级碱喷淋洗涤塔把废气中所含有机物、漆雾和微粉尘在洗涤塔内吸收和洗涤，而后废气进入UV光解塔进行光分解，除去废气中大部分的有机气体成份(氢氟酸)，最后活性炭吸附塔把气体中的含少量的有机气体和过量臭氧吸附，最终干净的空气排至大气中，实现了对废气的高效处理，避免了对环境造成污染的可能性。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明俯视图；

图3为本发明的流程图；

图4为本发明第一铲式输送机构与电池破碎机的连接图；

图5为本发明电池破碎机的位置结构图；

图6为本发明电池破碎机的结构示意图；

图7为本发明电池破碎机的另一视角结构示意图；

图8为本发明电池破碎机的部分内部结构示意图；

图9为本发明图8的剖开图；

图10为本发明电池破碎机的喷氮机构的结构示意图；

图11为本发明电池破碎机中筛分机构安装位置的结构示意图；

图12为本发明电池破碎机的剖开图；

图13为本发明电池破碎机与低温烘焙炉的连接示意；

图14为本发明低温烘焙炉的外部结构示意图；

图15为本发明低温烘焙炉的内部结构示意图；

图16为本发明低温烘焙炉的内部主视图；

图17为本发明图15的部分结构示意图；

图18为本发明第一锤磨机和第一直线筛的结构示意图；

图19为本发明第二锤磨机的结构示意图；

图20为本发明旋风集尘器的结构示意图；

图21为本发明滚筒筛和第二直线筛的结构示意图；

图22为本发明重力分选系统的结构示意图一；

图23为本发明重力分选系统的结构示意图二；

图24为本发明第一重力分选机的结构示意图；

图25为本发明第一重力分选机的侧视图；

图26为本发明第一重力分选机中可升降分选机筛网清扫装置的结构示意图；

图27为本发明废气处理系统的结构示意图；

图28为本发明废气处理系统中一级碱喷淋洗涤塔的结构示意图；

图29为本发明废气处理系统中UV光解塔的内部结构示意图；

图30为本发明废气处理系统中UV光解塔的侧视图。

其中：1、第一铲式输送机构，1a，上料平台，1b卸料平台；

2、电池破碎机，21、破碎机机箱，211、进料口，22、粉碎刀轴，23、粉碎刀轴驱动机构，231、减速器，232、粉碎电机，24、喷氮机构，241、喷氮箱体，242、横向进氮管，243、竖向喷氮管，244、喷氮小孔，245、导料板，246、过滤筛网，25、粉碎料收集机构，251、落料收集箱体，252、移动链条，253、刮板，254、落料收集槽，255、电解液排液孔，256、电解液收集槽，26、筛分机构，261、筛分筒，262、筛分孔，263、支撑柱杆，264、矩形定位框体；

3、低温烘焙炉，31、烘焙炉箱体，32、负压抽风机，33、进料漏斗，34、烘焙炉输送机构，341、驱动辊，342、链轮，343、链条，344、输送带，345、支撑圆辊，346、电机，35、加热烘干机构，351、定位板，352、T型滑道，353、加热板定位板，354、加热板，36、粉料收集机构，361、盛放槽，362、滚轮，363、盛放槽定位板，364、滑槽，37、刮料板，38、烘焙炉出料口；

4、废气处理系统，41、布袋除尘器，42、车间水帘柜，43、冷凝器，44、一级碱喷淋洗涤塔，441、洗涤塔体，442、循环供液机构，421、循环水箱，422、进水管，423、过滤板，424、加药机，425、储药桶，426、喷淋管，427、水泵，443、喷淋头，444、填充层，445、除雾层，446、S型出气管，447、PH电极，448、风机，45、二级碱喷淋洗涤塔，46、UV光解塔，61、光解塔体，62、UV灯管，47、活性炭吸附塔，48、过滤箱，49、排风机；

5、第一锤磨机；6、第一直线筛；

7、第一重力分选机，71、分选机箱体，72、分选机筛网，721、通气孔，73、可升降分选机筛网清扫装置，731、升降装置，7311、定位顶板，7312、液压缸，732、运动机构，7321、丝杠定位架体，7322、丝杠，7323、丝母，7324、移动电机，733、驱动机构，7331、驱动架体，7332、驱动电机，734、清扫辊，7341、刷毛，74、粉尘收集罩，741、竖直固定柱，75、底部定位板，76、分选机筛网定位挡板，77、振动弹簧，78、弹簧定位柱，79、振动电机，710、鼓风机，711、可转动导料板，7111、销轴，7112、固定横板；

8、第二重力分选机，81、圆筒筛，82、第一螺旋输送带，83、第二螺旋输送带，84、第三螺旋输送带；10、冷凝回收系统；11、磁选机构，111、磁选机；12、第二锤磨机；13、旋风集尘器；14、滚筒筛；15、第二直线筛；16、集尘处理系统；17、第一负压吸附系统，171、负压收集罩；18、第二输送机构，19、第三输送机构；20、第四输送机构；21、第五输送机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种废旧锂电池破碎系统，结合图1至图30所示，包括电池破碎机2、低温烘焙炉3、第一锤磨机5、第一直线筛6、磁选机构11、第二锤磨机12、旋风集尘器13、滚筒筛14和重力分选系统。电池破碎机2与低温烘焙炉3之间、低温烘焙炉3与第一锤磨机5之间、第一直线筛6与磁选机构11之间、磁选机构11与第二锤磨机12之间、第二锤磨机12与滚筒筛14之间以及滚筒筛14与重力分选系统之间分别通过输送机构相连接。

电池破碎机2的进料口上方设置有倾斜设置的第一铲式输送机构1，第一铲式输送机构1上设置有输送带，通过输送带的输送将废旧锂电池输送至电池破碎机2内。

第一铲式输送机构1的低位位置设置有上料平台1a和卸料平台1b。上料平台1a为液压上料平台，卸料平台1b为气动闸阀卸料平台。

电池破碎机2，用于对投入的废旧锂电池进行破碎。电池破碎机2的底端设置有电解液出口并连通设置有用于对电解液进行回收处置的冷凝回收系统10。

本发明中的冷凝回收系统10可采用现有技术中的系统，此处不再赘述。

低温烘焙炉3，与电池破碎机2的出料口相衔接，用于将电池破碎机破碎后物料进行烘干，以蒸发破碎后物料中的电解液。

第一锤磨机5，与低温烘焙炉3的出料口相衔接，用于将烘干后物料进行一级锤磨。

第一直线筛6，与第一锤磨机5的出料口相衔接，用于将一级锤磨后物料进行一级筛分。

磁选机构11，与第一直线筛6的出料口相衔接，用于对第一直线筛6筛分后的物料进行磁选，以分离出钢铁壳体。

本发明中的磁选机构11包括磁选机111和设置在第一锤磨机5和第二锤磨机12之间的磁选输送机，磁选机111设置在磁选输送机上，在磁选输送机对物料进行输送过程中，通过磁选机111对物料进行磁选。

第二锤磨机12，与磁选机构11的出料口相衔接，用于将磁选后物料进行二级锤磨。本发明中第一锤磨机5和第二锤磨机12均为锤式破碎机。

旋风集尘器13，与第二锤磨机12的出料口相衔接，用于对颗粒状铜铝箔、隔膜纸、正负极粉料进行初分选处理。

滚筒筛14，与旋风集尘器13的出料口相衔接，用于分选输出正负极混合料。

重力分选系统，与滚筒筛14的出料口相衔接，用于将剩余物料中的铜箔、铝箔粗分并分别回收。

电池破碎机2和低温烘焙炉3的上方设置有用于对生产过程中的废气进行负压吸附收集的第一负压吸附系统，第一锤磨机5、第一直线筛6、磁选机构11、第二锤磨机12、滚筒筛14和重力分选系统的上方设置有用于对生产过程中的废气进行负压吸附收集的第二负压吸附系统，第一负压吸附系统连接设置有用于对废气进行处置的废气处理系统4，第二负压吸附系统和旋风集尘器13的上方连接设置有用于对收集的粉尘进行处置的集尘处理系统16。

位于电池破碎机2和低温烘焙炉3上方的第一负压吸附系统17连接设置有用于对电解液蒸汽进行凝华收集的超低温冷凝系统，超低温冷凝系统的尾气排出端与废气处理系统4相连通。

本发明在电池破碎机2与低温烘焙炉3之间设置有第二输送机构18和第三输送机构19，第二输送机构18和第三输送机构19均为刮板式输送机，第二输送机构18和第三输送机构19分别由物料输入端至物料输出端倾斜向上设置，第二输送机构18的物料输出端位于第三输送机构19的物料输出端的上方，且两者之间具有一定的间距，第二输送机构18输出的物料落入至第三输送机构19上，对物料进行抛洒，进而使得物料中的电解液更易从物料中分离出来。并且本发明在第三输送机构19的上方设置有收集罩，用于对分离出来的电解液进行收集，收集后的电解液蒸汽直接输送至超低温冷凝系统。

第一负压吸附系统包括负压收集罩171、负压吸附管、负压电机。负压收集罩171位于电池破碎机2和低温烘焙炉3上方，第二输送机构18和第三输送机构19的上方同样设置有负压收集罩171。

本发明低温烘焙炉3与第一锤磨机5之间设置有第四输送机构20，第四输送机构20同样为刮板式输送机。第四输送机构20的上方设置有收集罩，该收集罩同样与超低温冷凝系统相连通。

旋风集尘器13与滚筒筛14之间设置有第五输送机构21，第五输送机构21同样为刮板式输送机，第五输送机构21的输入端至输出端倾斜向上设置，用于将从旋风集尘器13排出的物料输送至滚筒筛14。

滚筒筛14倾斜设置，包括外筒和设置在外筒内部的筛筒，滚筒筛14的进料端与外筒的顶端相连通，滚筒筛14的出料端与筛筒的底端相连通，即滚筒筛14将符合规定粒度的物料(即正负极混合的粉料)通过筛筒输送至下一环节，即滚筒筛14将不符合规定粒度的物料(即直径较小的粉料)从外筒输出。且外筒的底端连通设置有横向设置的螺旋输送器，直径较小的粉料落入至螺旋输送器内后，在螺旋输送器的输送作用下输出，粉料由吨袋收集。

本发明滚筒筛14的出料端连接设置有第二直线筛15，用于对滚筒筛14输出的物料进行再次筛分。

从本发明第二直线筛15输出的物料直接落入至第一螺旋输送带82，第一螺旋输送带82为倾斜设置的螺旋输送器，内部设置有绞龙，通过驱动电机驱动绞龙转动，对物料进行输送。

第一螺旋输送带82的顶端侧壁上设置有出料口，第一螺旋输送带82的出料口与重力分选系统相连通。

重力分选系统包括第一重力分选机7、第二重力分选机8、第一螺旋输送带82、第二螺旋输送带83、第三螺旋输送带84、圆筒筛81。第一重力分选机7对物料中铜箔、铝箔粗分并分别回收后，将分选剩余物料输入至圆筒筛81内进行物料筛分，将物料中的细小粉尘去除，将剩余物料输入至第二重力分选机8进行二次筛分，进而来保证筛分效果。

下面对本发明中所涉及到的设备具体结构进行说明。

电池破碎机2，结合图5至图13所示，包括破碎机机箱21、进料口211、粉碎机构、筛分机构26、惰性气体喷气机构、粉碎料收集机构25、刮板式输送机以及电解液排液孔255。

进料口211设置在破碎机机箱21顶端，本发明通过上料装置将废旧锂电池上料至进料口211内。

破碎机机箱21的内部设置有粉碎机构、筛分机构26、惰性气体喷气机构以及粉碎料收集机构25。

粉碎机构用于将废旧锂电池粉碎，粉碎机构包括粉碎刀轴22和粉碎刀轴驱动机构23。

粉碎刀轴22设置有四根，分别通过转动轴设置在破碎机机箱21内，转动轴通过轴承转动设置在破碎机机箱21侧壁上，其中两根粉碎刀轴为之间相对转动的主动粉碎刀轴，另外两根为之间间距较大并与主动粉碎刀轴相咬合的从动粉碎刀轴，主动粉碎刀轴与从动粉碎刀轴相配合，实现对废旧锂电池的粉碎。

主动粉碎刀轴的一端连接设置有粉碎刀轴驱动机构23，用于驱动粉碎刀轴转动。粉碎刀轴驱动机构23包括与一主动粉碎刀轴相连接的主动轴以及与另一主动粉碎刀轴相连接的从动轴，主动轴上设置有主动齿轮，从动轴上设置有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，主动轴的一端连接有减速器231，减速器231与粉碎电机232相连接。粉碎电机232运作时，能够驱动两主动粉碎刀轴转动，进而两主动粉碎刀轴带动两从动粉碎刀轴转动。

本发明中主动粉碎刀轴采用高碳合金工具钢材料，具有强度高、韧性好、不易断裂和耐磨等特点，从动粉碎刀轴采优质的碳素结构钢，经模锻成形并经热处理和精密加工而成，并能在工作中保证有锋利的刀刃，拆装、维修、保养方便。

粉碎机构的正下方设置有筛分机构26，用于对粉碎后物料进行筛分。筛分机构26包括支撑柱杆263、矩形定位框体264和筛分筒261。

支撑柱杆263设置有若干根，分别横向间隔可拆卸设置在破碎机机箱21侧壁上，破碎机机箱21的侧壁上开设有通孔，支撑柱杆263从通孔穿过，且两端分别通过定位螺母进行固定，定位螺母与破碎机机箱21侧壁之间还设置有密封垫。

矩形定位框体264从支撑柱杆263上穿过，并可拆卸破碎机机箱21侧壁上，矩形定位框体264通过连接螺母定位设置在破碎机机箱21的侧壁上。

矩形定位框体264的内部固定设置有与主动粉碎刀轴外壁之间具有一定间距的筛分筒261，用于使得大片物料能够被主动粉碎刀轴带走再次进行粉碎，且小片物料顺利地排出。筛分筒261上设置有若干筛分孔262。

本发明中的筛分筒261设置为圆筒状，使得下落的粉碎后物料能够沿着其轮廓滑落，筛分面积更大，不容易积料。

惰性气体喷气机构用于向破碎机机箱21内部吹入惰性气体，惰性气体喷气机构为喷射氮气的喷氮机构24，喷氮机构24包括可拆卸设置在破碎机机箱21下方并呈漏斗状设置的喷氮箱体241、部横向设置在喷氮箱体241内部的横向进氮管242以及若干竖向连通设置在横向进氮管242上方的竖向喷氮管243，每一竖向喷氮管243的侧壁上分别开设有若干喷氮小孔244，横向进氮管242的一端伸出喷氮箱体241并连通设置有氮气罐，位于喷氮箱体241外侧的横向进氮管242上设置有喷氮阀门。

喷氮箱体241的底端可拆卸设置有过滤筛网246，过滤筛网246用于对粉碎后物料进行再次筛分。

粉碎料收集机构25设置在惰性气体喷气机构下方，用于将粉碎后物料排入至下一环节的低温烘焙炉3内，并将电解液排出。粉碎料收集机构25的内部设置有刮板式输送机以及电解液排液孔255。刮板式输送机用于将粉碎后物料输出至低温烘焙炉内。电解液排液孔255与冷凝回收系统相连通，用于将电解液排出，冷凝回收系统可采用目前已有的电解液回收系统。

粉碎料收集机构25包括可拆卸设置在喷氮箱体241底端的落料收集箱体251，落料收集箱体251的底端内壁上设置有两个之间呈“W”形设置的落料收集槽254，电解液排液孔255开设在落料收集槽254内。

落料收集箱体251的底端内部开设有电解液收集腔，电解液排液孔255将电解液汇聚至电解液收集腔内，电解液收集腔通过电解液排料管连接有电解液收集槽，电解液排料管上还设置有控制阀门。电解液收集槽256通过管路连通有冷凝回收系统。

刮板式输送机包括移动机构以及刮板253。移动机构设置在两落料收集槽254上方。移动机构包括分别位于两落料收集槽254上方的两条移动链条252，两条移动链条252上分别啮合设置有从动链轮和主动链轮，两从动链轮之间连接设置有转动设置在落料收集箱体251上的从动轴，两主动链轮之间连接设置有主动轴，主动轴的一端连接设置有链轮驱动电机。

刮板253设置有若干个且分别间隔固定设置在移动机构的在移动链条252上，并与落料收集槽254内壁相接触。刮板253用于对粉碎后物料进行推送并对电解液排液孔255上方的粉碎后物料进行刮除，以保证电解液排液孔255的畅通性。

刮板253设置为与落料收集槽254相适配的角板型。本发明中落料收集槽254设置为梯形凹槽状，刮板253设置为之间呈钝角的角板状。

为了使得粉碎后物料更为便捷地落入至落料收集槽254内，本发明在喷氮箱体241的底端设置有两个相对倾斜设置的导料板245。

本发明在进行废旧锂电池粉碎时，上料装置将待粉碎的废旧锂电池投入至破碎机机箱21的进料口211处，破碎机机箱21内的粉碎刀轴22相互咬合，对废旧锂电池进行粉碎。在进行粉碎过程中，喷氮机构24向破碎机机箱21内时刻喷入氮气，保证在电池粉碎过程中处于一个阻燃氛围内，有效地避免了电池粉碎而引起的火灾。

因本发明中的主动粉碎刀轴与筛分筒261几乎相切接触，若粉碎后物料较大时，大块物料还能够被主动粉碎刀轴带走，再次进行绞碎。若粉碎后物料大小小于筛分筒261上的筛分孔262，部分粉碎后物料会通过筛分孔262下落，部分粉碎后物料还会在主动粉碎刀轴的带动作用下继续进行粉碎。进而使得废旧锂电池能够进行多次粉碎，使得粉碎更加充分，更利于废旧锂电池的回收工作。

从筛分筒261下落的粉碎后物料进入到喷氮箱体241内，接着通过导料板245进入到落料收集槽254内。与此同时，刮板式输送机中的链轮驱动电机带动主动链轮转动，进而带动移动链条252和刮板253向破碎机机箱21的外侧移动，刮板253在移动的同时将落料收集槽254内的粉碎后物料推走，并使得电解液排液孔255时刻处于导通的状态。

在废旧锂电池粉碎过程中产生的电解液能够直接通过电解液排液孔255进入到电解液收集腔内，接着通过电解液排料管进入至电解液收集槽，再泵送至冷凝回收系统进行回收处理。

本发明筛分机构26在长时间使用后，因电解液的腐蚀作用，筛分筒的筛分效率会下降，此时需要对筛分筒261进行更换。本发明在对其进行更换时，将落料收集箱体251、喷氮机构24拆卸下来后，使得筛分筒处于裸露的状态，再将支撑柱杆263拆卸下来，接着将带有筛分筒261的矩形定位框体264从破碎机机箱21侧壁上拆卸下来，最后更换上新的筛分筒261后重新对其进行组装即可。

低温烘焙炉3，结合图14至图17所示，包括烘焙炉箱体31以及设置在烘焙炉箱体31顶端的进料漏斗33。

烘焙炉箱体31内由上至下依次间隔设置有若干层烘焙炉输送机构34，由上至下若干层烘焙炉输送机构34的输送方向交替相反，并长度依次增加，且之间呈蛇形设置。本发明中设置有三层烘焙炉输送机构34，因三层烘焙炉输送机构34的输送方向交替相反，所以增加了物料在烘焙炉箱体31内部的停留时间。位于最底层的烘焙炉输送机构34的输送末端衔接设置有烘焙炉出料口38。

烘焙炉输送机构34包括通过轴承转动设置在烘焙炉箱体31侧壁上的两个驱动辊341以及套设在两驱动辊341之间的输送带344，每一驱动辊341的两端分别固定设置有链轮342，位于相邻一侧的两链轮342之间啮合套设有链条343，即每一烘焙炉输送机构34中设置有两条链条343。驱动辊341伸出烘焙炉箱体31的一端连接设置有电机346，通过电机346驱动驱动辊341转动，进而带动输送带344转动。

两链条343之间固定设置有若干位于输送带344内部的支撑圆辊345，支撑圆辊345用于对输送带344进行支撑，以保证输送带344输送稳定性。

每层烘焙炉输送机构34的上方分别设置有用于将物料中电解液进行烘干蒸发的加热烘干机构35。

加热烘干机构35包括固定设置在烘焙炉箱体31内壁上的定位板351，定位板351的底端设置有若干对T型滑道352，每对T型滑道352上分别滑动扣装有能够沿T型滑道352滑动的加热板定位板353，加热板定位板353的底端固定设置有加热板354。

每层烘焙炉输送机构34的内部还设置有用于对输送过程中落出的粉料进行收集的粉料收集机构36。

粉料收集机构36包括若干位于输送带344内部并固定设置在烘焙炉箱体31内壁上的盛放槽定位板363，每一盛放槽定位板363上分别滑动配装有能够进行抽拉的盛放槽361。

盛放槽定位板363上分别开设有滑槽364，盛放槽361上设置有滑动配装在滑槽364内、以便于盛放槽361抽拉的滚轮362。

烘焙炉箱体31的顶部还设置有便于蒸发后电解液排出烘焙炉箱体31的负压抽吸机构。负压抽吸机构包括若干设置在烘焙炉箱体31顶部的负压抽风机32。

烘焙炉箱体31内壁上还倾斜设置有刮料板37，刮料板37位于输送带344底端，并与输送带344底端具有一定间隙，用于将输送带344表面物料刮除，进而能够保证物料不会粘连在输送带344表面。

本发明低温烘焙炉在实际使用时，经物理破碎后的物料通过进料漏斗33进入到最顶层的输送带344上，在输送带344的输送下进行移动，并在位于输送带344上方的加热板354的加热下，物料中的电解液迅速蒸发，蒸发后的电解液通过负压抽风机32的抽吸作用进入到废气处理系统。

最顶层的输送带344再将物料向下输送至下一级输送带，下一级输送带的输送方向与上一级输送带的输送方向相反，物料在该级输送带上继续输送，并在加热作用下，物料中的电解液继续蒸发，并对物料进行有效烘干，依次类推，直至物料从烘焙炉出料口38排出，经烘干后的物料进入下一环节。

并且，本发明中加热板354的温度能够进行调控，可通过设置的温度控制器进行控制，保证温度在170-180℃之间。

废气处理系统4，结合图27至图30所示，包括布袋除尘器41、车间水帘柜42、冷凝器43以及洗涤系统。

布袋除尘器41与负压吸附系统相连通，用于对废气进行除尘，并能够收集废气中夹杂黑粉。负压吸附系统包括负压风机和管道，管道与废旧电池处理设备的排气端相连通。

车间水帘柜42与布袋除尘器41出气端相连通，用于对废气进行初步水洗。

冷凝器43与车间水帘柜42出气端相连通，用于对废气进行初步降温。

洗涤系统与冷凝器43出气端相连通，用于对废气进行碱洗、UV光催化、除臭。

洗涤系统包括多级碱喷淋洗涤塔、UV光解塔46以及活性炭吸附塔47。

多级碱喷淋洗涤塔与冷凝器43出气端相连通，用于吸附废气中的氢氟酸。多级碱喷淋洗涤塔包括一级碱喷淋洗涤塔44以及与一级碱喷淋洗涤塔44出气端相连通并与一级碱喷淋洗涤塔44结构相同的二级碱喷淋洗涤塔45，一级碱喷淋洗涤塔44的进气端与冷凝器43的出气端相连通，二级碱喷淋洗涤塔45的出气端与UV光解塔46的进气端相连通。

一级碱喷淋洗涤塔44包括洗涤塔体441，洗涤塔体441上设置有进气管和S型出气管446，S型出气管446上设置有风机448。洗涤塔体441内设置有喷淋头443、填充层444以及除雾层445。喷淋头443用于喷淋碱液。填充层444设置在喷淋头443下方，用于使得喷淋碱液与废气充分接触。除雾层445设置在喷淋头443上方，用于除去废气中水分。

填充层444和除雾层445均为拉西环填充层。

喷淋头443连通设置有循环供液机构442，用于收集喷淋下碱液并向喷淋头443提供碱液。循环供液机构442包括设置在洗涤塔体441内部的循环水箱421，循环水箱421的顶端设置有过滤板423，循环水箱421上设置有用于提供清水的进水管422以及用于向循环水箱421内加入碱液的加药机424，循环水箱421通过喷淋管426与喷淋头443相连通，喷淋管426上设置有水泵427。加药机424通过管路连通有盛装有碱液的储药桶425。

设置的过滤板423用于过滤塔内大颗粒物，以免堵塞水泵，对水泵起到了保护作用。

循环水箱421上还设置有PH电极447，PH电极447插入到循环水箱421内部，用于检测碱液PH值。

UV光解塔46与多级碱喷淋洗涤塔出气端相连通，用于分解废气中有机物。UV光解塔46包括光解塔体61以及设置在光解塔体61内部的UV灯管62。

二级碱喷淋洗涤塔45的出气端与UV光解塔46的进气端之间还设置有过滤箱48，过滤箱48用于对二级洗涤后气体进一步过滤。

活性炭吸附塔47与UV光解塔46出气端相连通，用于对废气进行吸附过滤。活性炭吸附塔47的出气端连接有排风机49。

本发明在对废气进行处理时，从废旧电池破碎装置排出的废气在负压风机的作用下通过管路进入到布袋除尘器41中，布袋除尘器41不仅将废气中的粉尘进行处理，还能够对废气中的黑粉进行收集，有效地将废气中有回收价值的黑粉进行回收。经布袋除尘后的废气进入到车间水帘柜42，由车间水帘柜42对废气进行初步水洗。而后，废气进入到冷凝器43中进行降温。

由冷凝器43出气端排出的废气进入到一级碱喷淋洗涤塔44，洗涤塔通过水为介质，水洗和过滤为原理，把气体中所含有机物、漆雾和微粉尘在洗涤塔内吸收和洗涤。接着，废气进入二级碱喷淋洗涤塔45，进行二级洗涤。经过二级洗涤后的废气，进入UV光解塔46，利用光分解的作用，UV光解塔46把废气中有机物分解成水和二氧化碳。去除了大部分的有机气体成份。废气中少量的有机废气和过量的臭氧气体进入活性炭吸附塔47，活性炭吸附塔47把气体中的含少量的有机气体和过量臭氧吸附，最终干净的空气排至大气中。

本发明集尘处理系统16为弹夹式集尘机，可采用昆山源和环保科技有限公司生产的弹夹式集尘机，该装置的工作原理为：

含尘空气通过集尘机入口进入时，较重粉尘子在重力作用下直接落至料仓底部。当较轻粉尘通过滤材时，粒子将被阻隔至滤材表面，洁净空气则通过集尘出口排除。弹匣式集尘机通过脉冲装置进行自动清灰。清灰装置通过时序控制器的控制进行连续在线清灰，时序控制器(solidstatetimer)循环发出脉冲阀依次打开，高压空气顺序进入滤材内部，将滤材表面之粉尘振落于集尘机底部料仓。

重力分选系统，结合图22至图23所示，包括通过第一螺旋输送带82与滚筒筛14的出料口相连接相连接的第一重力分选机7、通过第二螺旋输送带83与第一重力分选机7出料口相连接的圆筒筛81以及通过第三螺旋输送带84与圆筒筛81出料口相连接的第二重力分选机8，第一重力分选机7与第二重力分选机8并排设置且结构相同。

第一重力分选机7，结合图24至图26所示，包括分选机箱体71、分选机筛网72、鼓风机构和可升降分选机筛网清扫装置73。

底部定位板75通过若干振动弹簧77倾斜设置在分选机箱体71上方，本发明中共设置有四根振动弹簧77，分选机箱体71的侧壁上固定设置有弹簧定位柱78，振动弹簧77的底端固定设置在弹簧定位柱78上，振动弹簧77的顶端与底部定位板75相固定。

分选机筛网72固定设置在底部定位板75上，前后倾斜并左右倾斜设置，进而分选机筛网72在振动时不仅能够将物料振动倾斜向下输送，并能够对不同物料进行分离。本发明中分选机筛网72的右侧高于分选机筛网72的左侧，分选机筛网72的后端高于分选机筛网72的前端。

分选机筛网72的后端为进料口，分选机筛网72的前端为出料口，分选机筛网72上开设有若干通气孔721。

分选机筛网72通过位于左右两侧的两分选机筛网定位挡板76定位设置在底部定位板75上。分选机筛网定位挡板76与分选机筛网之间通过螺栓进行连接。分选机筛网定位挡板76为L型设置，能够在分选机筛网振动时对物料进行阻挡，防止物料落到地面上。

分选机箱体71的侧壁上设置有振动电机79。分选机箱体71的内部设置有鼓风机构，鼓风机构用于将分选机筛网上锂电池破碎物料料吹起，以在振动过程中实现物料分离。

鼓风机构包括设置在分选机箱体71内部的鼓风机710，分选机箱体71的顶端设置有与分选机筛网72的通气孔721相连通的输风管道。分选机箱体71的侧壁上设置有能够观察鼓风机710运作情况的观察窗。分选机箱体71上还设置有用于调节输风管道输送风量的风量调节手柄。

分选机筛网72的上方设置有能够进行升降并能够对分选机筛网进行移动清扫的可升降分选机筛网清扫装置73。

分选机筛网72的上方通过若干竖直固定柱741设置有粉尘收集罩74，粉尘收集罩74通过管路连接有粉尘收集系统。可升降分选机筛网清扫装置73设置在粉尘收集罩74的内部。

可升降分选机筛网清扫装置73包括横向设置的清扫辊734、与清扫辊734连接的驱动机构733、用于带动驱动机构733沿分选机筛网移动的运动机构732以及与运动机构732连接并固定设置在粉尘收集罩74内部的升降装置731。驱动机构733用于驱动清扫辊734转动，升降装置731用于驱动清扫辊734升降。

升降装置731包括固定设置在粉尘收集罩74内壁上的定位顶板7311以及设置在定位顶板7311底端的液压缸7312。

运动机构732包括丝杠定位架体7321、丝杠7322、丝母7323以及移动电机7324。丝杠定位架体7321与液压缸7312的活塞杆端相固定，并纵向倾斜设置。丝杠7322通过轴承转动设置在丝杠定位架体7321上，并纵向倾斜设置。丝母7323与丝杠7322相配装。丝杠7322的一端伸出丝杠定位架体7321并连接设置有移动电机7324。

驱动机构733包括固定设置在丝母7323底端的驱动架体7331，清扫辊734通过转动轴横向倾斜设置在驱动架体7331上，转动轴的一端伸出驱动架体7331并连接设置有驱动电机7332。清扫辊734的倾斜角度与分选机筛网的左右倾斜角度相同。清扫辊734的外侧壁上固定设置有密集的刷毛7341。

分选机筛网72的出料口上方设置有可转动导料板711，可转动导料板711用于对分离后物料进行导向，可转动导料板711通过销轴7111转动设置在固定横板7112上，固定横板7112固定于底部定位板75侧壁上。

本发明利用各破碎物料的比重不同，靠动力使分选机筛网做往复运动造成不同物料与分选机筛网相对运动，然后利用分选机筛网下层的鼓风机吹来的气流作用使比重不同的各锂电池破碎物料分离。

本发明第一重力分选机7在工作时，废旧锂电池破碎物料从进料斗进入到分选机筛网上，由于分选机筛网作往复震动，使比重大的物料沉到料层下面，比重小的物料爬升至料层上面，形成比重大物料与比重小物料的初步分离。

处在上层的比重小物料在后续推动下，不断沿倾斜分选机筛网向比重小区域(即分选机筛网的右侧，分选机筛网的右侧比左侧高)运动，滑出料斗，经出料斗排出系统外。比重大物料由于比重大，是在惯性力的作用和气流的作用下向低侧(即分选机筛网的左侧)爬行，同时沿分选机筛网滑行进入比重大区域(即分选机筛网的左侧)，然后经出料斗排出设备外。

因铜箔的重量大于铝箔，所以，分选机筛网72的出料口左侧排出铜箔，分选机筛网72的出料口右侧排出铝箔。

本发明在对分选机筛网进行清扫时，此时设备整体处于停机状态，液压缸7312的活塞杆伸长，带动运动机构732和清扫辊734向下运动；液压缸7312的活塞杆在最大程度伸长时，清扫辊734与分选机筛网相接触。驱动电机7332驱动清扫辊734转动，清扫辊734对分选机筛网进行清扫。并且，在对分选机筛网进行清扫的同时，移动电机7324驱动丝杠7322转动，进而带动丝母7323及清扫辊734沿分选机筛网72倾斜向上运动，实现对分选机筛网的移动清扫。

在清扫完成后，清扫辊734由液压缸7312的带动下上升至原位置，不会对设备的运作造成影响，无需人工对分选机筛网进行清扫，大大地解放了人工劳动力。

一种废旧锂电池破碎工艺，该工艺基于一种废旧锂电池破碎系统进行，该工艺的流程图如图3所示，包括以下步骤：

S1、投料：采用第一铲式输送机构1将废旧锂电池输送至电池破碎机2内。

S2、粗破：利用电池破碎机2对废旧锂电池进行粗破碎；在粗破过程中，通过通入的惰性气体起到了抑制起火作用。在粗破时采用多点加注氮气保护，并配置火焰、温度、氧气变送器进行联动，控制加注氮气的供给量。

本发明在氮气保护的同时，还在电池破碎机2的内部设置有氧气检测系统，氧气检测系统可以为具有耐高温功能的氧气传感器，通过氧气检测系统对电池破碎机2内部的氧气含量进行检测，通过检测氧气含量值来确定电池破碎机2内部的含氮量，即含氧量高时，表明电池破碎机2内部含氮量低，反之亦然。

本发明还配置应急保护喷淋装置和紧急停车装置。

S3、电解液回收：电池破碎机2将粗破后的物料中夹杂的电解液排入至冷凝回收系统10进行冷凝回收。

S4、低温烘焙：粗破后的物料，全密闭式输送到低温烘焙炉3，进行烘干蒸发电解液，烘干后的物料进行下一级全密闭输送。

S5、超低温冷凝：将粗破及低温烘焙过程中产生的电解液蒸汽首先通过微负压集气进入超低温冷凝系统，收集凝华出来的电解液之后，尾气排入废气处理系统4，经过降温、洗涤、UV光分解、活性炭处理后，达到排放标准排入大气。

S6、一级锤磨：烘干后的物料，经过全密闭输送进入第一锤磨机5进行一级磨碎，出料筛孔径8mm。

S7、磁壳分选：经过一级磨碎后的物料，在输送下段过程中同步进行磁选，分出钢铁壳体。

S8、二级磨碎：去除磁性壳体后的物料，经过全密闭输送，进入第二锤磨机12进行二级磨碎，完成正负极粉料与铜铝箔分离，并将铜铝箔搓揉成球状颗粒，出料筛孔直径3mm。

S9、风选：将步骤S8中的物料密闭送入旋风集尘器13后，进行颗粒状铜铝箔、隔膜纸、正负极粉料初分选处理。

S10、正负极粉料回收：经风选后的物料进入滚筒筛14分选，输出正负极混合的粉料，粉料由吨袋收集。

S11、隔膜纸回收：将步骤S10分选出的隔膜纸，采用简易周转箱回收。

S12、铜铝箔回收：去除隔膜纸后的物料进行到重力分选系统，进行铜箔、铝箔粗分并分别回收。

S13、集尘处理：将全流程中的含粉尘气体，通负压风机吸附后进入集尘处理系统进行粉料回收及处理后，达标排放。

本发明设备技术指标要求：

1)额定功率：约500kw/h，实际以最终满足指标要求为主；

2)设计产能：2吨/小时；

3)总体资源化回收率≥95％(包含电解液)：

4)回收物料纯度标准按重量计，具体指标如下：

a)铜铝料中含粉料≦3％；

b)正负极粉料中含铜铝≦5％；

c)隔膜中粉料含量≦5％；

5)平均无故障时间(MTTF)：≥240小时。

本发明回收粉料中LiPF6的去除率≥99％(检验方法：随机取10克回收粉料置于100克蒸馏水中搅拌10分钟，测试其PH值，若PH值大于7，则表明LiPF6去除率达标)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，包括：

电池破碎机(2)，用于对投入的废旧锂电池进行破碎；所述电池破碎机(2)的底端设置有电解液出口并连通设置有用于对电解液进行回收处置的冷凝回收系统(10)；所述电池破碎机(2)内设置有惰性气体喷气机构；

低温烘焙炉(3)，与电池破碎机(2)的出料口相衔接，用于将电池破碎机破碎后物料进行烘干，以蒸发破碎后物料中的电解液；

第一锤磨机(5)，与低温烘焙炉(3)的出料口相衔接，用于将烘干后物料进行一级锤磨；

第一直线筛(6)，与第一锤磨机(5)的出料口相衔接，用于将一级锤磨后物料进行一级筛分；

磁选机构(11)，与第一直线筛(6)的出料口相衔接，用于对第一直线筛(6)筛分后的物料进行磁选，以分离出钢铁壳体；

第二锤磨机(12)，与磁选机构(11)的出料口相衔接，用于将磁选后物料进行二级锤磨；

旋风集尘器(13)，与第二锤磨机(12)的出料口相衔接，用于对颗粒状铜铝箔、隔膜纸、正负极粉料进行初分选处理；

滚筒筛(14)，与旋风集尘器(13)的出料口相衔接，用于分选输出正负极混合料；

重力分选系统，与滚筒筛(14)的出料口相衔接，用于将剩余物料中的铜箔、铝箔粗分并分别回收；

所述电池破碎机(2)和低温烘焙炉(3)的上方设置有用于对生产过程中的废气进行负压吸附收集的第一负压吸附系统，第一锤磨机(5)、第一直线筛(6)、磁选机构(11)、第二锤磨机(12)、滚筒筛(14)和重力分选系统的上方设置有用于对生产过程中的废气进行负压吸附收集的第二负压吸附系统，第一负压吸附系统连接设置有用于对废气进行处置的废气处理系统(4)，第二负压吸附系统和旋风集尘器(13)的上方连接设置有用于对收集的粉尘进行处置的集尘处理系统(16)；

所述电池破碎机(2)与低温烘焙炉(3)之间、低温烘焙炉(3)与第一锤磨机(5)之间、第一直线筛(6)与磁选机构(11)之间、磁选机构(11)与第二锤磨机(12)之间、第二锤磨机(12)与滚筒筛(14)之间以及滚筒筛(14)与重力分选系统之间分别通过输送机构相连接；

所述废气处理系统(4)包括与负压吸附系统相连通用于对废气进行除尘并能够收集废气中夹杂黑粉的布袋除尘器(41)、与布袋除尘器(41)出气端相连通用于对废气进行初步水洗的车间水帘柜(42)、与车间水帘柜(42)出气端相连通用于对废气进行初步降温的冷凝器(43)以及与冷凝器(43)出气端相连通用于对废气进行碱洗、UV光催化、除臭的洗涤系统；所述洗涤系统包括与冷凝器(43)出气端相连通的多级碱喷淋洗涤塔、与多级碱喷淋洗涤塔出气端相连通用于分解废气中有机物的UV光解塔(46)以及与UV光解塔(46)出气端相连通用于对废气进行吸附过滤的活性炭吸附塔(47)。

2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，所述电池破碎机(2)的进料口上方设置有倾斜设置的第一铲式输送机构(1)，第一铲式输送机构(1)的低位位置设置有上料平台(1a)和卸料平台(1b)。

3.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，所述电池破碎机(2)包括破碎机机箱(21)以及设置在破碎机机箱(21)顶端的进料口(211)；所述破碎机机箱(21)的内部设置有用于将废旧锂电池粉碎的粉碎机构、位于粉碎机构正下方用于对粉碎后物料进行筛分的筛分机构(26)以及设置在惰性气体喷气机构下方的粉碎料收集机构(25)；所述惰性气体喷气机构设置在破碎机机箱(21)内部，用于向破碎机机箱(21)内部吹入惰性气体；所述粉碎料收集机构(25)的内部设置有用于将粉碎后物料输出至低温烘焙炉内的刮板式输送机以及与冷凝回收系统相连通用于将电解液排出的电解液排液孔(255)。

4.根据权利要求3所述的一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，所述粉碎料收集机构(25)包括可拆卸设置在惰性气体喷气机构底端的落料收集箱体(251)，落料收集箱体(251)的底端内壁上设置有两个之间呈“W”形设置的落料收集槽(254)，电解液排液孔(255)开设在落料收集槽(254)内；

所述刮板式输送机包括设置在两落料收集槽(254)上方的移动机构以及用于对粉碎后物料进行推送并对电解液排液孔(255)上方的粉碎后物料进行刮除的刮板(253)，刮板(253)设置有若干个且分别间隔固定设置在移动机构上并与落料收集槽(254)内壁相接触。

5.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，所述低温烘焙炉(3)包括烘焙炉箱体(31)以及设置在烘焙炉箱体(31)顶端的进料漏斗(33)，所述烘焙炉箱体(31)内由上至下依次间隔设置有若干层输送方向交替相反并长度依次增加且之间呈蛇形设置的输送机构(34)，位于最底层的输送机构(34)的输送末端衔接设置有出料口(38)；每层输送机构(34)的上方分别设置有用于将物料中电解液进行烘干蒸发的加热烘干机构(35)，每层输送机构(34)的内部还设置有用于对输送过程中落出的粉料进行收集的粉料收集机构(36)。

6.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，位于电池破碎机(2)和低温烘焙炉(3)上方的第一负压吸附系统连接设置有用于对电解液蒸汽进行凝华收集的超低温冷凝系统，超低温冷凝系统的尾气排出端与废气处理系统(4)相连通。

7.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，所述重力分选系统包括通过第一螺旋输送带(82)与滚筒筛(14)的出料口相连接的第一重力分选机(7)、通过第二螺旋输送带(83)与第一重力分选机(7)出料口相连接的圆筒筛(81)以及通过第三螺旋输送带(84)与圆筒筛(81)出料口相连接的第二重力分选机(8)，第一重力分选机(7)与第二重力分选机(8)并排设置且结构相同。

8.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池破碎系统，其特征在于，所述集尘处理系统(16)为弹夹式集尘机。

9.一种废旧锂电池破碎工艺，其特征在于，该工艺基于如权利要求1至8任意一项所述的一种废旧锂电池破碎系统进行，包括以下步骤：

S1、投料：采用第一铲式输送机构(1)将废旧锂电池输送至电池破碎机(2)内；

S2、粗破：利用电池破碎机(2)对废旧锂电池进行粗破碎；在粗破过程中，通过通入的惰性气体起到了抑制起火作用；

S3、电解液回收：电池破碎机(2)将粗破后的物料中夹杂的电解液排入至冷凝回收系统(10)进行冷凝回收；

S4、低温烘焙：粗破后的物料，全密闭式输送到低温烘焙炉(3)，进行烘干蒸发电解液，烘干后的物料进行下一级全密闭输送；

S5、超低温冷凝：将粗破及低温烘焙过程中产生的电解液蒸汽首先通过微负压集气进入超低温冷凝系统，收集凝华出来的电解液之后，尾气排入废气处理系统(4)，经过降温、洗涤、UV光分解、活性炭处理后，达到排放标准排入大气；

S6、一级锤磨：烘干后的物料，经过全密闭输送进入第一锤磨机(5)进行一级磨碎；

S7、磁壳分选：经过一级磨碎后的物料，在输送下段过程中同步进行磁选，分出钢铁壳体；

S8、二级磨碎：去除磁性壳体后的物料，经过全密闭输送，进入第二锤磨机(12)进行二级磨碎，完成正负极粉料与铜铝箔分离，并将铜铝箔搓揉成球状颗粒；

S9、风选：将步骤S8中的物料密闭送入旋风集尘器(13)后，进行颗粒状铜铝箔、隔膜纸、正负极粉料初分选处理；

S10、正负极粉料回收：经风选后的物料进入滚筒筛(14)分选，输出正负极混合的粉料，粉料由吨袋收集；

S11、隔膜纸回收：将步骤S10分选出的隔膜纸进行回收；

S12、铜铝箔回收：去除隔膜纸后的物料进行到重力分选系统，进行铜箔、铝箔粗分并分别回收；

S13、集尘处理：将全流程中的含粉尘气体，通负压风机吸附后进入集尘处理系统进行粉料回收及处理后，达标排放。

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