CN117299761A - 一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺 - Google Patents
一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117299761A CN117299761A CN202311209621.6A CN202311209621A CN117299761A CN 117299761 A CN117299761 A CN 117299761A CN 202311209621 A CN202311209621 A CN 202311209621A CN 117299761 A CN117299761 A CN 117299761A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cracking
- furnace
- crushing
- stage
- pipeline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title claims abstract description 99
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 26
- JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N alumane;copper Chemical compound [AlH3].[Cu] JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 59
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 43
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 9
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
- B01D50/40—Combinations of devices covered by groups B01D45/00 and B01D47/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
- B09B3/35—Shredding, crushing or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/15—Electronic waste
- B09B2101/16—Batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺，工艺包括：锂电池无需放电处理，直接进行一级破碎；然后送入裂解炉进行裂解，产生的电解液蒸汽和裂解气重新燃烧后为裂解炉供热，裂解炉尾气通过尾气处理装置处理后排放；裂解后的物料进行初次筛分、二级破碎、二级筛分、风选、三级破碎、三级筛分、研磨后进行摇摆筛进行筛分，最后进行铜铝分选。本发明的回收工艺流程短；自动化程度高：除上料外无需人员操作；回收率高：98％以上的资源回收率；本发明制得的黑粉纯度较高、污染低且能耗低，生产过程产出的废气通过燃烧、二次处理、环保设备等处理，几乎没有固废、液废；生产过程中电池自身的电解液蒸汽以及裂解气可以为裂解炉提供大量热量。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池回收技术领域，尤其涉及一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺。
背景技术
目前锂电池回收行业的工艺方法一般都是使用破碎、裂解、分选的工艺进行资源回收。生产过程自动化程度低、回收率低、纯度低、污染高。为此，有必要设计一种自动化程度高、回收率高、纯度高、低污染的锂电池回收工艺。
发明内容
本发明提供了一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺，对废旧锂电池进行破碎、裂解、分选以回收其中的黑粉及铜、铝、铁等金属，实现自动化程度高、回收率高、纯度高、低污染的锂电池回收工艺。
本发明采用的技术方案是：第一方面，提供一种锂电池破碎裂解回收系统，包括：
自动上料装置，用于输送废旧锂电池；
一级破碎机，用于对废旧锂电池进行带电破碎；
第一送料绞龙，用于将一级破碎机产生的物料送至裂解炉；
裂解炉，用于对第一送料绞龙输送的物料进行裂解，一级破碎机和第一送料绞龙产生的电解液蒸汽以及裂解炉产生的裂解气经过电解液及裂解气体处理系统燃烧后热量重回裂解炉，产生的尾气通过尾气处理装置进行处理后排放；
第二送料绞龙，用于将裂解炉裂解后产生的物料输送至一级滚筒筛；
一级滚筒筛，用于将第二送料绞龙输送的物料进行初次筛分，所述一级滚筒筛上连接有集中收料装置和第二布袋除尘器；
二级破碎机，用于将一级滚筒筛筛上物进行二级破碎；
二级滚筒筛，用于将二级破碎后的物料进行二级筛分，所述二级滚筒筛上连接有集中收料装置和第三布袋除尘器；
风选机，用于将二级滚筒筛筛上物进行风选，分选出较重的钢壳进行单独收集；
三级破碎机，用于将风选机中较轻的黑粉、铜粉、铝粉进行三级破碎；
三级滚筒筛，用于将三级破碎后的物料进行三级筛分，所述三级滚筒筛上连接有集中收料装置和第四布袋除尘器；
研磨机，用于将三级筛分后的筛上物料进行研磨；
摇摆筛，用于将研磨机研磨的粉料进行筛分，分别筛分出黑粉、絮状物及铜铝粉混合物；
铜铝分选机，用于将铜铝粉混合物筛分出铜粉和铝粉。
进一步的，所述裂解炉包括炉膛和位于中部的炉芯；所述炉芯上设置有温度传感器、氧含量传感器、压力传感器以及防爆桶；所述炉膛上设置有第一温度探头。
进一步的，所述电解液及裂解气体处理系统包括：电解液除尘器、第一副配风机、二燃室、旋风除尘装置以及水箱，所述二燃室上还设置有第二温度探头；所述一级破碎机和第一送料绞龙产生的电解液蒸汽通过管道输送至电解液除尘器，然后通过第一副配风机输送至二燃室进行燃烧，所述二燃室与炉膛之间通过连通管道相连；所述炉芯产生的裂解气通过管道输送至旋风除尘装置进行除尘，然后经过水箱除焦油和除尘，再通入二燃室进行燃烧。
进一步的，所述尾气处理装置包括第二冷却塔以及通过管路依次设置的第一冷却塔、主风机、第一布袋除尘器、闪化器、环保设备；所述第一冷却塔通过管道与炉膛相连；所述第二冷却塔进气口与二燃室通过管道相连，第二冷却塔出气口通过管道连接至主风机，且第二冷却塔出气口与主风机的管道上设置有闸阀。
进一步的，还包括压力控制系统，所述压力控制系统包括连接在所述二燃室上的第二副配风机，所述压力传感器与第二副配风机和主风机电连接，通过控制主风机和第二副配风机的转速控制炉芯内压力。
第二方面，本发明提供一种锂电池破碎裂解回收工艺，包括：
裂解炉点火升温，温度到达设定值后，并向一级破碎机通入氮气，裂解炉的氧含量传感器检测氧含量达到设定值后，锂电池无需放电处理，直接送入一级破碎机进行一级破碎；
对一级破碎后的锂电池通过第一送料绞龙送入裂解炉进行裂解，一级破碎机和第一送料绞龙产生的电解液蒸汽以及裂解炉产生的裂解气燃烧后热量重新送入裂解炉，裂解炉尾气通过尾气处理装置进行处理后排放；
裂解后的物料通过第二送料绞龙进入一级滚筒筛进行初次筛分，其中大部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置管道，部分黑粉通过第二布袋除尘器收集，剩余部分黑粉和剩余物料一起送入二级破碎机进行二级破碎；
将二级破碎后的物料送入二级滚筒筛进行二级筛分，其中一部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置管道，一部分黑粉通过第三布袋除尘器收集，剩余部分黑粉和剩余物料一起送入风选机；
对于风选机进行风选后的物料，较重的钢壳单独收集，其余较轻的黑粉、铜粉、铝粉继续送入三级破碎机进行三级破碎；
将三级破碎后的物料送入三级滚筒筛进行三级筛分，部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置管道，一部分黑粉通过第四布袋除尘器收集，剩余物料送入研磨机；
将研磨机研磨后的粉料送入摇摆筛进行筛分，分别筛分出黑粉、絮状物及铜铝粉混合物；
将铜铝粉混合物送入铜铝分选机，分别筛分出铜粉和铝粉。
进一步的，所述裂解炉包括炉膛和位于中部的炉芯，所述炉膛内温度的设定值为350-750℃。
进一步的，一级破碎机和第一送料绞龙中产生的电解液蒸汽通过电解液除尘器后，由第一副配风机送入二燃室进行燃烧，所述二燃室的热量通过连通管道输送至裂解炉的炉膛内；
所述炉芯产生的裂解气体通过旋风除尘装置进行除尘，再通过水箱除尘、除焦油，送入二燃室进行燃烧处理。
进一步的，所述尾气处理装置包括第二冷却塔以及通过管路依次设置的第一冷却塔、主风机、第一布袋除尘器、闪化器、环保设备；所述第一冷却塔通过管道与炉膛相连；所述第二冷却塔进气口与二燃室通过管道相连，第二冷却塔出气口通过管道连接至主风机，且第二冷却塔出气口与主风机的管道上设置有闸阀。
进一步的，所述炉芯内设置有压力传感器，所述二燃室上连接有第二副配风机，所述压力传感器与第二副配风机和主风机电连接，通过控制主风机和第二副配风机的转速控制炉芯内压力。
本发明的有益效果是：本发明的锂电池破碎裂解回收工艺流程短；自动化程度高：除上料外无需人员操作；回收率高：98％以上的资源回收率；物料纯度高：高的温度可将各类有机物完全的分解使得黑粉纯度较高；污染低：生产过程产出的废气通过燃烧、二次处理、环保设备等处理，几乎没有固废、液废；能耗低：生产过程中电池自身的电解液蒸汽以及裂解气可以为裂解炉提供大量热量。
附图说明
图1为本发明公开的锂电池破碎裂解回收工艺流程图。
附图标记：1-自动上料装置，2-一级破碎机，3-一级送料绞龙，4-电解液除尘器，5-旋风除尘装置，6-防爆桶，7-炉膛，8-炉芯，9-压力传感器，10-第一温度探头，11-第一副配风机，12-第二副配风机，13-二燃室，14-第二温度探头，15-氧含量传感器，16-连通管道，17-温度传感器，18-水箱，19-第一冷却塔，20-第二冷却塔，21-主风机，22-第一布袋除尘器，23-闪化器，24-环保设备，25-二级送料绞龙，26-一级滚筒筛，27-二级破碎机，28-二级滚筒筛，29-风选机，30-三级破碎机，31-三级滚筒筛，32-集中收料装置，33-研磨机，34-摇摆筛，35-铜铝分选机，36-换热喷淋塔，37-第二布袋除尘器，38-第三布袋除尘器，39-第四布袋除尘器，40-裂解炉。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
参见图1，本实施例公开一种锂电池破碎裂解回收系统，包括：
自动上料装置1，用于输送废旧锂电池；
一级破碎机2，用于对废旧锂电池进行带电破碎；
第一送料绞龙3，用于将一级破碎机2产生的物料送至裂解炉40；
裂解炉40，用于对第一送料绞龙3输送的物料进行裂解，一级破碎机2和第一送料绞龙3产生的电解液蒸汽以及裂解炉40产生的裂解气经过电解液及裂解气体处理系统燃烧后热量重回裂解炉40，产生的尾气通过尾气处理装置进行处理后排放；
第二送料绞龙25，用于将裂解炉40裂解后产生的物料输送至一级滚筒筛26；
一级滚筒筛26，用于将第二送料绞龙25输送的物料进行初次筛分，所述一级滚筒筛26上连接有集中收料装置32和第二布袋除尘器37；
二级破碎机27，用于将一级滚筒筛26筛上物进行二级破碎；
二级滚筒筛28，用于将二级破碎后的物料进行二级筛分，所述二级滚筒筛28上连接有集中收料装置32和第三布袋除尘器38；
风选机29，用于将二级滚筒筛28筛上物进行风选，分选出较重的钢壳进行单独收集；
三级破碎机30，用于将风选机29中较轻的黑粉、铜粉、铝粉进行三级破碎；
三级滚筒筛31，用于将三级破碎后的物料进行三级筛分，所述三级滚筒筛31上连接有集中收料装置32和第四布袋除尘器39；
研磨机33，用于将三级筛分后的筛上物料进行研磨；
摇摆筛34，用于将研磨机33研磨的粉料进行筛分，分别筛分出黑粉、絮状物及铜铝粉混合物；
铜铝分选机35，用于将铜铝粉混合物筛分出铜粉和铝粉。
具体的，所述裂解炉40包括炉膛7和位于中部的炉芯8，炉膛7与炉芯8并不直接连通，且气体只会从炉芯8到炉膛7而不会反向流动。优选的，生产过程中，炉芯8是可以转动的。所述炉芯8上设置有温度传感器17、氧含量传感器15、压力传感器9以及防爆桶6；所述炉膛7上设置有第一温度探头10。防爆桶6用于在发生意外时对炉内进行泄压。炉膛7内设置有一个单独的天然气供热，根据第一温度探头10可获知炉膛温度，进而在炉膛7内热量不足时进行供热，在炉膛7内热量过高时减少二燃室13对炉膛7的供热。氧含量传感器15用于测量炉芯8内的氧含量，进而控制炉芯8内氧气含量在合理范围。
具体的，所述电解液及裂解气体处理系统包括：电解液除尘器4、第一副配风机11、二燃室13、旋风除尘装置5以及水箱18，所述二燃室13上还设置有第二温度探头14；所述一级破碎机2和第一送料绞龙产生的电解液蒸汽通过管道输送至电解液除尘器4，然后通过第一副配风机11输送至二燃室13进行燃烧，所述二燃室13与炉膛7之间通过连通管道16相连；所述炉芯8产生的裂解气通过管道输送至旋风除尘装置5进行除尘，然后经过水箱18除焦油和除尘，再通入二燃室13进行燃烧。在旋风除尘装置5水箱18之间还设置有阻燃器。
具体的，所述尾气处理装置包括通过管路依次设置的第一冷却塔19、主风机21、第一布袋除尘器22、闪化器23、环保设备24；所述第一冷却塔19通过管道与炉膛7相连。进一步的，所述尾气处理装置还包括第二冷却塔20，所述第二冷却塔20进气口与二燃室13通过管道相连，出气口通过管道连接至主风机21，且出气口与主风机21的管道上设置有闸阀。如果电解液蒸汽、裂解气燃烧产生的热量就已经超过裂解炉40工作所需热量时，为保证炉膛7内温度不超高，在炉膛7上的第一温度探头10的反馈下，可自动打开第二冷却塔20与主风机21之间的闸阀，使二燃室13的尾气可部分通过第二冷却塔20后排出。
进一步的，所述锂电池破碎裂解回收系统还包括压力控制系统，压力控制系统包括连接在所述二燃室13上的第二副配风机12，所述压力传感器9与第二副配风机12和主风机21电连接，通过控制主风机21和第二副配风机12的转速控制炉芯内压力，使炉芯8内压力与大气压大致相同。为防止裂解炉40炉芯8内气体溢出以及外界空气进入裂解炉40炉芯8，应通过安装于炉芯8上的压力传感器9实时控制主风机21、第二副配风机12的转速，以保持炉芯8内压力与大气压尽可能相同。主风机21为炉芯8提供负压，其转速增大能使炉芯8内压力减小；第二副配风机12为炉芯8提供正压，其转速增大能使炉芯8内压力增大。炉芯8的正压来源是前端的氮气、以及产品产生的裂解气，主风机21风量大于裂解气+第二副配风机12的风量则炉芯8呈现负压，反之亦然。通过调整主风机21、第二副配风机12的转速，最终要达到主风机21风量＝裂解气体量+第二副配风机12风量+炉芯8内膨胀体积量。
实施例2：
参见图1，本实施例公开一种锂电池破碎裂解回收工艺，包括如下步骤：
步骤1：裂解炉40点火升温，并向一级破碎机2通入氮气，锂电池无需放电处理，直接送入一级破碎机2进行一级破碎。
具体的，在生产准备阶段，裂解炉40点火升温，主风机21低频运行，当炉膛7内温度达到350-750℃稳定后，向带电破碎机通入氮气，使一级破碎机2及裂解炉40的炉芯8内充满氮气氛围，防止生产过程爆燃。该步骤中，锂电池无需放电处理，直接通过自动上料装置1将回收的锂电池送入一级破碎机2，将电池破碎为适当粒径大小的物料。
步骤2：对一级破碎后的锂电池通过第一送料绞龙3送入裂解炉40进行裂解，一级破碎机2和第一送料绞龙3产生的电解液蒸汽以及裂解炉40产生的裂解气燃烧后热量重新送入裂解炉40，裂解炉40尾气通过尾气处理装置进行处理后排放。
具体的，裂解炉40包括炉膛7和炉芯8，通过第一送料绞龙将破碎后物料送入裂解炉40炉芯8，裂解炉40在高温下工作，将电池内粘接剂、隔膜纸等有机物裂解，形成裂解气体以除去这些杂质。考虑可能发生的意外，裂解炉40炉芯8应与防爆桶6连接，必要时对炉内进行泄压。
具体的，由于破碎过程中锂电池电解液会受热挥发，会在一级破碎机2以及第一送料绞龙3内形成电解液蒸汽，电解液蒸汽通过电解液除尘器4后，由第一副配风机11送入二燃室13进行燃烧，以防止电解液蒸汽外溢产生污染，同时二燃室13与裂解炉40炉膛7通过连通管道16连通，可以将热量送入炉膛7，为保证炉膛7温度稳定此时可以降低裂解炉40自身烧嘴的功率，降低能耗。
具体的，所述裂解炉40产生的裂解气体通过旋风除尘装置5进行除尘，再通过水箱18除尘、除焦油，送入二燃室13进行燃烧处理。由于裂解气体是可燃有机气体，通过旋风除尘装置5进行除尘，再通过一个水箱18除尘、除焦油，送入二燃室13进行燃烧处理，防止污染的同时、降低能耗。为防止裂解气在除尘过程中冷凝，旋风除尘器需要加热，其热源为裂解炉40尾气的热量，即尾气管道穿过旋风除尘器从而提供热量。
具体的，电解液蒸汽和裂解气产生的尾气由尾气处理装置处理，所述尾气处理装置包括通过管路依次设置的第一冷却塔19、主风机21、第一布袋除尘器22、闪化器23、环保设备24；所述第一冷却塔19通过管道与炉膛7相连。裂解炉40尾气通过第一冷却塔19进行冷却，由主风机21送入第一布袋除尘器22除尘，而后通过闪化器23分解尾气中二噁英，然后进入环保设备24处理后排放。
进一步的，所述尾气处理装置还包括第二冷却塔20，所述第二冷却塔20进气口与二燃室13通过管道相连，出气口通过管道连接至主风机21，且出气口与主风机21的管道上设置有闸阀。如果电解液蒸汽、裂解气燃烧产生的热量就已经超过裂解炉40工作所需热量时，为保证炉膛7内温度不超高，在炉膛7上的第一温度探头10的反馈下，可自动打开第二冷却塔20与主风机21之间的闸阀，使二燃室13的尾气可部分通过第二冷却塔20后排出。炉膛7内设置有一个单独的天然气供热，在炉膛7内热量不足时进行供热。
为防止裂解炉40炉芯8内气体溢出以及外界空气进入裂解炉40炉芯8，应通过安装于炉芯8上的压力传感器9实时控制主风机21、第二副配风机12的转速，以保持炉芯8内压力与大气压尽可能相同。主风机21为炉芯8提供负压，其转速增大能使炉芯8内压力减小；第二副配风机12为炉芯8提供正压，其转速增大能使炉芯8内压力增大。炉芯8的正压来源是前端的氮气、以及产品产生的裂解气，主风机21风量大于裂解气+第二副配风机12的风量则炉芯8呈现负压，反之亦然。通过调整主风机21、第二副配风机12的转速，最终要达到主风机21风量＝裂解气体量+第二副配风机12风量+炉芯8内膨胀体积量。
步骤3：裂解后的物料通过第二送料绞龙25进入一级滚筒筛26进行初次筛分，其中大部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置32管道，部分黑粉通过第二布袋除尘器37收集，剩余部分黑粉和剩余物料一起送入二级破碎机27进行二级破碎。
进一步的，第二送料绞龙外壳通有冷却水，冷却水经第二送料绞龙外壳、第二冷却塔20、第一冷却塔19、换热喷淋塔36后回到第二送料绞龙外壳。
步骤4：将二级破碎后的物料送入二级滚筒筛28进行二级筛分，其中一部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置32管道，一部分黑粉通过第三布袋除尘器38收集，剩余部分黑粉和剩余物料一起送入风选机29。
步骤5：对于风选机29进行风选后的物料，较重的钢壳单独收集，其余较轻的黑粉、铜粉、铝粉继续送入三级破碎机30进行三级破碎。
步骤6：将三级破碎后的物料送入三级滚筒筛31进行三级筛分，部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置32管道，一部分黑粉通过第四布袋除尘器39收集，剩余物料送入研磨机33。
步骤7：将研磨机33研磨后的粉料送入摇摆筛34进行筛分，分别筛分出黑粉、絮状物及铜铝粉混合物；
步骤8：将铜铝粉混合物送入铜铝分选机35，分别筛分出铜粉和铝粉。
至此，废旧锂电池中较为有价值的黑粉、铜、铝、铁等都分别完成了回收，同时过程中的有机废气也都得到了很好的处理。
本发明的锂电池破碎裂解回收工艺流程短；自动化程度高：除上料外无需人员操作；回收率高：98％以上的资源回收率；物料纯度高：高的温度可将各类有机物完全的分解使得黑粉纯度较高；污染低：生产过程产出的废气通过燃烧、二次处理、环保设备24等处理，几乎没有固废、液废；能耗低：生产过程中电池自身的电解液蒸汽以及裂解气可以为裂解炉40提供大量热量。
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 (10)
1.一种锂电池破碎裂解回收系统，其特征在于，包括：
自动上料装置，用于输送废旧锂电池；
一级破碎机，用于对废旧锂电池进行带电破碎；
第一送料绞龙，用于将一级破碎机产生的物料送至裂解炉；
裂解炉，用于对第一送料绞龙输送的物料进行裂解，一级破碎机和第一送料绞龙产生的电解液蒸汽以及裂解炉产生的裂解气经过电解液及裂解气体处理系统燃烧后热量重回裂解炉，产生的尾气通过尾气处理装置进行处理后排放；
第二送料绞龙，用于将裂解炉裂解后产生的物料输送至一级滚筒筛；
一级滚筒筛，用于将第二送料绞龙输送的物料进行初次筛分，所述一级滚筒筛上连接有集中收料装置和第二布袋除尘器；
二级破碎机，用于将一级滚筒筛筛上物进行二级破碎；
二级滚筒筛，用于将二级破碎后的物料进行二级筛分，所述二级滚筒筛上连接有集中收料装置和第三布袋除尘器；
风选机，用于将二级滚筒筛筛上物进行风选，分选出较重的钢壳进行单独收集；
三级破碎机，用于将风选机中较轻的黑粉、铜粉、铝粉进行三级破碎；
三级滚筒筛，用于将三级破碎后的物料进行三级筛分，所述三级滚筒筛上连接有集中收料装置和第四布袋除尘器；
研磨机，用于将三级筛分后的筛上物料进行研磨；
摇摆筛，用于将研磨机研磨的粉料进行筛分，分别筛分出黑粉、絮状物及铜铝粉混合物；
铜铝分选机，用于将铜铝粉混合物筛分出铜粉和铝粉。
2.根据权利要求1所述的锂电池破碎裂解回收系统，其特征在于，所述裂解炉包括炉膛和位于中部的炉芯；所述炉芯上设置有温度传感器、氧含量传感器、压力传感器以及防爆桶；所述炉膛上设置有第一温度探头。
3.根据权利要求2所述的锂电池破碎裂解回收系统，其特征在于，所述电解液及裂解气体处理系统包括：电解液除尘器、第一副配风机、二燃室、旋风除尘装置以及水箱，所述二燃室上还设置有第二温度探头；所述一级破碎机和第一送料绞龙产生的电解液蒸汽通过管道输送至电解液除尘器，然后通过第一副配风机输送至二燃室进行燃烧，所述二燃室与炉膛之间通过连通管道相连；所述炉芯产生的裂解气通过管道输送至旋风除尘装置进行除尘，然后经过水箱除焦油和除尘，再通入二燃室进行燃烧。
4.根据权利要求3所述的锂电池破碎裂解回收系统，其特征在于，所述尾气处理装置包括第二冷却塔以及通过管路依次设置的第一冷却塔、主风机、第一布袋除尘器、闪化器、环保设备；所述第一冷却塔通过管道与炉膛相连；所述第二冷却塔进气口与二燃室通过管道相连，第二冷却塔出气口通过管道连接至主风机，且第二冷却塔出气口与主风机的管道上设置有闸阀。
5.根据权利要求4所述的锂电池破碎裂解回收系统，其特征在于，还包括压力控制系统，所述压力控制系统包括连接在所述二燃室上的第二副配风机，所述压力传感器与第二副配风机和主风机电连接，通过控制主风机和第二副配风机的转速控制炉芯内压力。
6.一种锂电池破碎裂解回收工艺，其特征在于，包括：
裂解炉点火升温，温度到达设定值后，并向一级破碎机通入氮气，裂解炉的氧含量传感器检测氧含量达到设定值后，锂电池无需放电处理，直接送入一级破碎机进行一级破碎；
对一级破碎后的锂电池通过第一送料绞龙送入裂解炉进行裂解，一级破碎机和第一送料绞龙产生的电解液蒸汽以及裂解炉产生的裂解气燃烧后热量重新送入裂解炉，裂解炉尾气通过尾气处理装置进行处理后排放；
裂解后的物料通过第二送料绞龙进入一级滚筒筛进行初次筛分，其中大部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置管道，部分黑粉通过第二布袋除尘器收集，剩余部分黑粉和剩余物料一起送入二级破碎机进行二级破碎；
将二级破碎后的物料送入二级滚筒筛进行二级筛分，其中一部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置管道，一部分黑粉通过第三布袋除尘器收集，剩余部分黑粉和剩余物料一起送入风选机；
对于风选机进行风选后的物料，较重的钢壳单独收集，其余较轻的黑粉、铜粉、铝粉继续送入三级破碎机进行三级破碎；
将三级破碎后的物料送入三级滚筒筛进行三级筛分，部分黑粉通过筛网后送入集中收料装置管道，一部分黑粉通过第四布袋除尘器收集，剩余物料送入研磨机；
将研磨机研磨后的粉料送入摇摆筛进行筛分，分别筛分出黑粉、絮状物及铜铝粉混合物；
将铜铝粉混合物送入铜铝分选机，分别筛分出铜粉和铝粉。
7.根据权利要求6所述的锂电池破碎裂解回收工艺，其特征在于，所述裂解炉包括炉膛和位于中部的炉芯，所述炉膛内温度的设定值为350-750℃。
8.根据权利要求7所述的锂电池破碎裂解回收工艺，其特征在于，一级破碎机和第一送料绞龙中产生的电解液蒸汽通过电解液除尘器后，由第一副配风机送入二燃室进行燃烧，所述二燃室的热量通过连通管道输送至裂解炉的炉膛内；
所述炉芯产生的裂解气体通过旋风除尘装置进行除尘，再通过水箱除尘、除焦油，送入二燃室进行燃烧处理。
9.根据权利要求8所述的锂电池破碎裂解回收工艺，其特征在于，所述尾气处理装置包括第二冷却塔以及通过管路依次设置的第一冷却塔、主风机、第一布袋除尘器、闪化器、环保设备；所述第一冷却塔通过管道与炉膛相连；所述第二冷却塔进气口与二燃室通过管道相连，第二冷却塔出气口通过管道连接至主风机，且第二冷却塔出气口与主风机的管道上设置有闸阀。
10.根据权利要求9所述的锂电池破碎裂解回收工艺，其特征在于，所述炉芯内设置有压力传感器，所述二燃室上连接有第二副配风机，所述压力传感器与第二副配风机和主风机电连接，通过控制主风机和第二副配风机的转速控制炉芯内压力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311209621.6A CN117299761A (zh) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | 一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311209621.6A CN117299761A (zh) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | 一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117299761A true CN117299761A (zh) | 2023-12-29 |
Family
ID=89236438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311209621.6A Pending CN117299761A (zh) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | 一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117299761A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117613445A (zh) * | 2024-01-24 | 2024-02-27 | 湖南顶立科技股份有限公司 | 一种废旧锂离子电池余能利用及回收的方法 |
-
2023
- 2023-09-19 CN CN202311209621.6A patent/CN117299761A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117613445A (zh) * | 2024-01-24 | 2024-02-27 | 湖南顶立科技股份有限公司 | 一种废旧锂离子电池余能利用及回收的方法 |
| CN117613445B (zh) * | 2024-01-24 | 2024-05-14 | 湖南顶立科技股份有限公司 | 一种废旧锂离子电池余能利用及回收的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108927401B (zh) | 一种锂电池无氧裂解后破碎回收工艺 | |
| CN105826629B (zh) | 一种废旧锂电池全组分物料分离收集装置及方法 | |
| KR102334865B1 (ko) | 폐리튬이차전지 일괄처리시스템 | |
| CN109604024A (zh) | 废锂离子电池破碎分选装置及方法 | |
| WO2019042157A1 (zh) | 电子废弃物综合资源化处理系统及其方法 | |
| CN205609702U (zh) | 一种废旧锂电池全组分物料分离收集装置 | |
| CN114094222A (zh) | 一种高效的磷酸铁锂锂电池自动拆解回收系统及回收方法 | |
| CN212093672U (zh) | 一种废旧镍氢电池综合回收装置 | |
| WO2023070801A1 (zh) | 一种废旧锂离子电池有价组分的回收方法 | |
| CN111842410A (zh) | 废旧动力电池单体全组分回收系统 | |
| CN117299761A (zh) | 一种锂电池破碎裂解回收系统及工艺 | |
| CN209348803U (zh) | 废锂离子电池破碎分选装置 | |
| CN113745685A (zh) | 一种废旧电池回收处置系统及其工艺 | |
| CN212551007U (zh) | 废旧动力电池单体全组分回收系统 | |
| CN114094221A (zh) | 一种高效的三元锂电池自动拆解回收系统及方法 | |
| CN215933683U (zh) | 一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备 | |
| CN221150122U (zh) | 一种锂电池正极片热解脱粉装置 | |
| CN118180109A (zh) | 一种报废动力电池拆解破碎回收工艺及生产线 | |
| CN207112851U (zh) | 废旧轮胎替代部分水泥窑燃料的处理系统 | |
| CN116713305A (zh) | 一种电池全流程破碎分选回收系统及方法 | |
| CN216698489U (zh) | 废旧三元动力电池处理系统 | |
| CN216550624U (zh) | 一种再生铝生产系统 | |
| CN216550623U (zh) | 一种废铝制易拉罐保级回收利用系统 | |
| CN114497789A (zh) | 一种经济型三元锂电池拆解回收系统及方法 | |
| CN215089693U (zh) | 一种废旧锂电池低温蒸发回收电极粉系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |