CN210237156U - 废旧锂电池资源化回收利用系统 - Google Patents

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Keqiao He
何珂桥
Zhi He
何志
Jingsong He
何劲松
Chao Liu
刘超
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Abstract

本实用新型公开了一种废旧锂电池资源化回收利用系统，包括依次连接的碱浸槽、调节槽、反应釜、洗涤槽和烘干装置，所述碱浸槽上设有加药泵，碱浸槽与调节槽之间设有混料器，所述调节槽上连接有加料罐，调节槽与反应釜连接，所述反应釜连接有过滤浓缩机。本实用新型通过设置依次连接的碱浸槽、调节槽、反应釜、洗涤槽和烘干装置，可方便地回收锂离子电池中的三元材料，可从而减少资源的浪费，同时防止锂离子电池中的有毒原料和重金属材料对环境造成污染。

Description

废旧锂电池资源化回收利用系统
技术领域
本实用新型涉及新能源材料资源化处理领域，特别是涉及一种废旧锂电池资源化回收利用系统。
背景技术
锂离子电池因工作电压高、体积小、自放电小、循环寿命长的优点，得到了广泛的认可，锂离子电池作为新能源被大量的应用于电动汽车领域。对应锂离子电池来说，当电池容量衰减到60～80％时，便达到了设计的使用寿命，而电动汽车锂离子电池的有效寿命一般在4～6年左右，时间一到就需要替换新的电池。随着电动汽车的普及，锂离子电池的报废率逐渐升高。废弃的锂离子电磁中通常含有回收再利用价值相对较高的三元材料和有毒的六氟磷酸锂，以及一些会对环境和人类造成危害的重金属材料，而三元材料为NixCoyMn1-x- yO，其中，x、y的不同，可制造处多种不同用途、不同行业及不同需求的原材料。因此对锂离子电池进行回收可减少对环境造成的污染、提高资源利用率。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可减少环境污染及提高资源利用率的废旧锂电池资源化回收利用系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
废旧锂电池资源化回收利用系统，包括依次连接的碱浸槽、调节槽、反应釜、洗涤槽和烘干装置，所述碱浸槽上设有加药泵，碱浸槽与调节槽之间设有混料器，所述调节槽上连接有有加料罐，调节槽与反应釜连接，所述反应釜连接有过滤浓缩机，所述过滤浓缩机包括罐体、安装在罐体内的多个滤芯以及设置在罐体内的搅拌机构，所述罐体顶部设有进料口，进料口设有与反应釜连接的进液管，进料口上还连接有再生液进料管和进水管，所述罐体上设有再生液排出管，再生液排出管一端与多个滤芯并联，另一端穿过罐体连接有排液系统和冲洗系统，所述罐体底部设有排液口，排液口上设有与反应釜连接的排液管，罐体的侧壁上设有再生液排出管。
所述排液系统包括连接在再生液排出管上的冲水管A、与再生液排出管并联的浊度仪和连接在浊度仪后侧再生液排出管上的滤清液出料管。
所述再生液排出管上设有与滤清液出料管连接的滤清液回流管。
所述冲洗系统包括连接在再生液排出管上的滤芯冲洗管和安装在罐体顶部的进气管和排气管，所述滤芯冲洗管上连接有吹气管和冲水管B，所述罐体顶部设有压力传感器和进水冲视镜。
所述再生液进料管上设有与再生液排出管连接的再生液回流管。
所述进液管上设有与再生液排出管连接的过度管，所述过渡管与罐体底部连通。
所述罐体内还设有液位传感器。
所述混料器包括混料仓、加料仓和搅拌轴，所述混料仓顶部设有伸入混料仓内的搅拌轴，搅拌轴顶端连接有电机，电机一侧的混料仓上设有加料仓。
所述加料罐内设有用于搅动原料的搅拌机，加料管顶部设有补料管。
本实用新型具有如下效果：
(1)通过设置依次连接的碱浸槽、调节槽、反应釜、洗涤槽和烘干装置，可方便地回收锂离子电池中的三元材料的前驱体，从而减少资源的浪费，同时防止锂离子电池中的有毒原料和重金属材料对环境造成污染；
(2)通过设置过滤浓缩机，可提高反应釜的反应浓度，通过过滤浓缩机中可将将锂离子电池中可回收的三元材料的前驱体、重金属和有毒物质，以减少资源的浪费；
(3)通过设置再生液进料管和进水管，可控制反应釜内原液的反应浓度，以便于分离出原液中三元材料的前驱体、重金属和有毒物质；
(4)通过设置冲洗系统，可避免滤芯堵塞，提高了过滤效果；
(5)通过设置进气管和出气管，可方便地调节罐体内的压力，以避免罐体内部压力过大造成原液泄漏；
(6)通过设置再生液回流管，可精确的控制再生液的加入量，以避免加入过多的再生液造成浓度调节度较差；
(7)通过设置。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型过滤浓缩机的结构示意图。
附图标记：1、碱浸槽；11、加药泵；2、混料器；21、混料仓；22、加料仓；23、搅拌轴；24、电机；3、调节槽；31、加料罐；32、搅拌机；33、补料管；4、反应釜；5、洗涤槽；6、烘干装置；7、过滤浓缩机；71、罐体；72、进料口；73、进液管；74、再生液进料管；75、进水管；76、再生液排出管；77、滤芯；78、排液口；79、排液管；710、搅拌机构；711、液位传感器；712、再生液回流管；713、过度管；8、排液系统；81、冲水管A；82、浊度仪；83、滤清液出料管；84、滤清液回流管；9、冲洗系统；91、滤芯冲洗管；92、吹气管；93、冲水管B；94、进气管；95、排气管；96、压力传感器；97、进水冲视镜。
具体实施方式
实施例
如图1、图2所示，本实施例提供的废旧锂电池资源化回收利用系统包括依次连接的碱浸槽1、调节槽3、反应釜4、洗涤槽5和烘干装置6，所述烘干装置6为现有的工业生产中常用烘干滤渣的烘干箱，所述碱浸槽1上设有加药泵11，碱浸槽1与调节槽3之间设有混料器2，所述调节槽3连接有加料罐31，加料罐31为现有添加试剂的罐体，调节槽3与反应釜4连接，所述反应釜4连接有过滤浓缩机7，所述过滤浓缩机7包括罐体71、安装在罐体71内的多个滤芯77、竖直设置在罐体71内的搅拌机构710和液位传感器711，所述搅拌机构710为现有的带动溶液搅动的搅拌器，罐体71内还设有液位传感器711，所述罐体71顶部设有进料口72，进料口72设有与反应釜4连接的进液管73，进料口72上还连接有再生液进料管74和进水管75，所述罐体71上设有再生液排出管76，再生液排出管76一端与多个滤芯77并联，另一端穿过罐体71连接有排液系统8和冲洗系统9，所述罐体71底部设有排液口78，排液口78上设有与反应釜4连接的排液管79，罐体71的侧壁上设有再生液排出管76。
所述排液系统8包括连接在再生液排出管76上的冲水管A81、与再生液排出管76并联的浊度仪82和连接在浊度仪82后侧再生液排出管76上的滤清液出料管83，通过设置冲水管81，可避免滤芯77过滤后清液中的渣滓堵塞再生液排出管76，通过设置浊度仪82可检测清液的浓度，通过设置滤清液出料管83，可将过滤的清液排出。
所述再生液排出管76上设有与滤清液出料管83连接的滤清液回流管84，可将罐体71内的未经过滤芯77过滤的清液排出。
所述冲洗系统9包括连接在冲水管A81与罐体71之间的再生液排出管76上的滤芯冲洗管91和安装在罐体71顶部的进气管94和排气管95，所述滤芯冲洗管91上连接有吹气管92和冲水管B93，所述罐体71顶部设有压力传感器96和进水冲视镜97，通过设置冲洗系统，可避免滤芯77堵塞以提高滤芯77的过滤效果和使用寿命。
所述再生液进料管74上设有与再生液排出管76连接的再生液回流管712，可及时将多余的再生液排出。
所述进液管73上设有与再生液排出管76连接的过度管713，所述过渡管与罐体71底部连通。
所述混料器2包括混料仓21、加料仓22和搅拌轴23，所述混料仓21顶部设有伸入混料仓21内的搅拌轴23，搅拌轴23顶端连接有电机24，电机24一侧的混料仓21上设有加料仓22，可方便且均匀地在碱浸槽1内的溶液中加入硫酸和过氧化氢试剂。
所述加料罐31内设有用于搅动物料的搅拌机32，加料管顶部设有补料管33，可提高溶液与试剂的混合效率。
本实用新型的使用方法是：
使用时，将破碎后的锂离子电池正极材料(三元材料)放入碱浸槽1内，通过加药泵11加入氢氧化钠，随后对碱浸槽1内的原料进行搅拌，搅拌时氢氧化钠从提取三元材料含镍、钴、锰的溶液，然后含镍、钴、锰的溶液通过混料器2传入调节槽3内，溶液经过混料器2时，通过混料器2上的加料仓22加入硫酸和过氧化氢，随后通过调节槽3对溶液进行浸泡，浸泡时根据需要通过补料管33加入所溶液所需要的试剂，用于得到镍、钴、锰溶液，最后将镍、钴、锰溶液传入反应釜4，溶液进入反应釜4后通过进液管73传入罐体71内，此时再生液进料管74和进水管75上的阀门打开，其余阀门关闭，通过进料管74和进水管75往罐体71内加入再生液和水，用于调整溶液的浓度，同时搅拌机构710工作，带动溶液搅动，使溶液中的三元材料凝结，随后滤清液排出管与罐体71之间的阀门打开，其余阀门关闭，此时滤清液通过滤芯77从再生液排出管76排出，当滤清液排完后，排液管79上的阀门打开，将罐体71内剩余的溶液传送至反应釜4，此时过滤浓缩机7调整后的镍、钴、锰溶液纯度提高，接着反应釜4对浓度改良后的镍、钴、锰溶液进行回收，同时将回收后的材料传入洗涤槽5内洗涤，经过洗涤后的原料经过烘干装置6烘干后得到三元材料的前驱体。
当滤芯77堵塞时，再生液排出管76上的阀门关闭，此时滤芯冲洗管91上的阀门打开，随后吹气管92或冲水管B93上的阀门打开，用于对滤芯77进行反向冲洗，以提高滤芯77的使用寿命。吹气管92或冲水管B93上的阀门打开时，排气管95上的阀门打开，用于平衡罐体71内的压力。
当再生液排出管76堵塞时，将再生液排出管76靠近罐体71一端的阀门关闭，再生液排出管76上的其余阀门打开，此时冲水管A81的阀门，将堵塞的材料冲出。
以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：包括依次连接的碱浸槽、调节槽、反应釜、洗涤槽和烘干装置，所述碱浸槽上设有加药泵，碱浸槽与调节槽之间设有混料器，所述调节槽上连接有加料罐，调节槽与反应釜连接，所述反应釜连接有过滤浓缩机，所述过滤浓缩机包括罐体、安装在罐体内的多个滤芯以及设置在罐体内的搅拌机构，所述罐体顶部设有进料口，进料口设有与反应釜连接的进液管，进料口上还连接有再生液进料管和进水管，所述罐体上设有再生液排出管，再生液排出管一端与多个滤芯并联，另一端穿过罐体连接有排液系统和冲洗系统，所述罐体底部设有排液口，排液口上设有与反应釜连接的排液管，罐体的侧壁上设有再生液排出管。
2.根据权利要求1所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述排液系统包括连接在再生液排出管上的冲水管A、与再生液排出管并联的浊度仪和连接在浊度仪后侧再生液排出管上的滤清液出料管。
3.根据权利要求2所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述再生液排出管上设有与滤清液出料管连接的滤清液回流管。
4.根据权利要求1所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述冲洗系统包括连接在再生液排出管上的滤芯冲洗管和安装在罐体顶部的进气管和排气管，所述滤芯冲洗管上连接有吹气管和冲水管B，所述罐体顶部设有压力传感器和进水冲视镜。
5.根据权利要求1所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述再生液进料管上设有与再生液排出管连接的再生液回流管。
6.根据权利要求1所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述进液管上设有与再生液排出管连接的过度管，所述过度管与罐体底部连通。
7.根据权利要求1所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述罐体内还设有液位传感器。
8.根据权利要求1所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述混料器包括混料仓、加料仓和搅拌轴，所述混料仓顶部设有伸入混料仓内的搅拌轴，搅拌轴顶端连接有电机，电机一侧的混料仓上设有加料仓。
9.根据权利要求1所述的废旧锂电池资源化回收利用系统，其特征在于：所述加料罐内设有用于搅动原料的搅拌机，加料管顶部设有补料管。
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