CN215933683U - 一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备 - Google Patents

一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备 Download PDF

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CN215933683U CN202122264393.5U CN202122264393U CN215933683U CN 215933683 U CN215933683 U CN 215933683U CN 202122264393 U CN202122264393 U CN 202122264393U CN 215933683 U CN215933683 U CN 215933683U
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杨国锐
延卫
张志杰
丁书江
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Abstract

本实用新型公开了一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,包括撕碎机,撕碎机外设有在破碎过程中为撕碎机提供保护性气氛的保护性气体供应装置,撕碎机通过输送带或物料管道连接有破碎机、气流分选机、直线筛、隔膜收集箱、第三集料器、粉碎机、第一研磨机系统、第一旋振筛、第一分析机、第一集料器、第二研磨机系统、第二旋振筛、第二分析机和第二集料器。本实用新型的撕碎机在保护性气氛下运行,保护性气体能制造低氧环境且带走破碎过程中产生的热量,这使得本实用新型所涉及的设备能对带电的锂离子电池连续进行拆解分选,而不会出现起火爆炸的情况,且无需放电步骤,既优化了工序又降低了成本。

Description

一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备
技术领域
本实用新型涉及废旧电池回收技术,具体涉及一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备。
背景技术
锂电池中含有大量有价金属组分,例如铝、铜、锂、镍、钴、锰等,其含量远高于天然金属矿藏,具有极高的回收价值。与此同时,废旧锂电池中的有机物组分和重金属组分若不经过妥善处理,将会对自然环境造成危害。所以,废旧锂电池的回收处理迫在眉睫。拆解分选是锂离子电池回收必要的预处理技术,由于电池富含余能,在破碎过程中极易起火爆炸。在目前的拆解分选工艺中,需对废旧锂电池进行放电,提高了锂电池回收的难度,降低了回收效率,故而对锂电池进行带电拆解成为当今急需解决的问题。
同时,目前锂离子动力电池正极材料主要以磷酸铁锂和三元材料为主。以磷酸根为主的橄榄石结构的正极材料因其具有安全性能高、原料丰富、成本较低等优点,被认为是目前最有应用前景的锂离子动力电池正极材料。而三元材料虽然因其超高的容量和倍率性能得到广泛应用,但是制备成本较高,有价金属(包括锂、镍、钴、锰元素)综合利用困难,安全性能差等缺点,一直以来都是需要进一步解决的问题。由于两种电池的正极材料的理化性质差异巨大,致使二者在回收时的工艺中有所差别。已有研究发现,在对三元材料电池进行拆解时须进行焙烧,用于烧掉电池内部的粘结剂同时还原钴元素,便于后期的运输和浸取,而磷酸铁锂电池可不进行该步骤。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述问题,本实用新型的目的在于提供一种可带电拆解的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备。
为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案予以实现:
一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,包括撕碎机,所述撕碎机外设有在破碎过程中为撕碎机提供保护性气氛的保护性气体供应装置,所述撕碎机通过输送带与破碎机相连,所述破碎机的出口端通过物料管道连接有用于气固分离的气流分选机,所述破碎机与所述气流分选机之间的物料管道内设有第一U型铰刀,所述气流分选机连通有直线筛,所述直线筛的上方通过物料管道连接有用于收集所述直线筛上方物料的隔膜收集箱,所述隔膜收集箱通过物料管道与第三集料器相连;
所述直线筛的下方通过输送带连接有用于接收直线筛下方物料的粉碎机,所述粉碎机的出口端通过输送带与第一研磨机系统相连,所述第一研磨机系统连接有带引风系统的第一分析机,所述第一分析机下方连通有第一旋振筛,所述第一旋振筛的筛下部通过物料管道与第一集料器相连;所述第一旋振筛的筛上部通过物料管道与第二研磨机系统相连;所述第二研磨机系统连接有带引风系统的第二分析机,所述第二分析机的下方连通有第二旋振筛,所述第二旋振筛的筛下部通过物料管道与第二集料器相连,所述第二旋振筛的筛上部设有排出口。
进一步地,还包括第一回转窑,所述第一回转窑的入口端与所述撕碎机通过输送带相连,所述第一回转窑的出口端与所述破碎机通过物料管道相连,且所述第一回转窑与所述破碎机之间的物料管道内设有第二U型铰刀。
进一步地,还包括第二回转窑,所述第二回转窑的入口端与所述第二集料器相连,所述第二回转窑的出口端连接有输送带。
进一步地,所述第一集料器与所述第二集料器通过物料管道连通。
进一步地,所述撕碎机内设有灭火装置和实时监测撕碎机工作时内部温度、可燃气体含量和是否起火的监测传感器。
进一步地,所述第一集料器外设有第一出料口角笼,所述第二集料器外设有第二出料口角笼,所述第三集料器外设有第三出料口角笼。
进一步地,所述撕碎机的顶部与所述第一回转窑通过布气管连通。
进一步地,所述第一集料器的出口端连接有第一脉冲除尘器,所述第二集料器的出口端连接有第二脉冲除尘器,所述第一脉冲除尘器和所述第二脉冲除尘器通过物料管道与第一活性炭吸附箱相连,所述第一活性炭吸附箱通过物料管道与第一UV光解装置相连,所述第一UV光解装置通过物料管道与第一喷淋塔相连,所述第一喷淋塔通过物料管道与第一引风机相连。
进一步地,所述第三集料器通过物料管道与第三脉冲除尘器相连,所述第三脉冲除尘器通过物料管道与第二活性炭吸附箱相连,所述第二活性炭吸附箱通过物料管道与第二UV光解装置相连,所述第二UV光解装置通过物料管道与第二喷淋塔相连,所述第二喷淋塔通过物料管道与第二引风机相连。
本实用新型与现有技术相比,具有如下技术效果:
本实用新型涉及的撕碎机在保护性气氛下运行,保护性气体能制造低氧环境且带走破碎过程中产生的热量,这使得本实用新型所涉及的设备能对带电的锂离子电池连续进行拆解分选,而不会出现起火爆炸的情况,且无需放电步骤,既优化了工序又降低了成本;另外,本申请通过第一集料器、第二集料器收集黑粉,第二旋振筛的筛上部排出口收集铜铝粉,第三集料器回收隔膜收集箱中隔膜所粘连的部分物料和气流中的物料,实现了废旧锂电池物料的分类回收利用。
进一步地,在撕碎机与破碎机之间增设第一回转窑通道,可对经撕碎机第一次破碎后的三元材料电池进行焙烧,以烧掉粘结剂以及还原钴,便于后续处理步骤,这使得本申请所涉及的设备即可处理二元材料电池也可处理三元材料电池,当处理二元材料电池时,无需经过第一回转窑通道;当处理三元材料电池时,则可经过第一回转窑通道进行焙烧,方便后续处理。
进一步地,在第二集料器外设置第二回转窑,可在处理三元材料电池时,对第一集料器和第二集料器所收集到的物料进行焙烧,用于烧掉粘结剂以及还原钴,便于后续处理步骤。
进一步地,在撕碎机内设置灭火装置和监测传感器,当检测到内部温度过高或可燃气体含量偏高时,可加大保护性气体流通量来带走过多的热量和可燃气体;当检测到起火时,可通过灭火装置及时灭火。
进一步地,分别在第一集料器、第二集料器和第三集料器外设置第一出料口角笼、第二出料口角笼和第三出料口角笼,可方便对集料器内的物料进行取样。
进一步地,通过布气管将撕碎机与第一回转窑连通,便于将撕碎机排出的吸收了热量的保护性气体经布气管流向第一回转窑充当保护性气体,以达到节能的目的。
进一步地,在第一集料器和第二集料器外设置第一脉冲除尘器、第二脉冲除尘器、第一活性炭吸附箱、第一UV光解装置、第一喷淋塔和第一引风机可用来去除未被第一集料器和第二集料器吸收的部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质,减少污染物的排放。
进一步地,在第三集料器外,设置第三脉冲除尘器、第二活性炭吸附箱、第二UV光解装置、第二喷淋塔和第二引风机可用来去除未被第三集料器吸收的部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质。
附图说明
图1为本实用新型实施例所涉及的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备的示意图。
图中:1、撕碎机;2、布气管;301、第一回转窑;302、第二回转窑;4、破碎机;501、第一U型铰刀;502、第二U型铰刀;6、气流分选机;7、直线筛; 8、粉碎机;901、第一旋振筛;902、第二旋振筛;1001、第一研磨机系统;1002、第二研磨机系统;1101、第一分析机;1102、第二分析机;1201、第一集料器; 1202、第二集料器;1203、第三集料器;1301、第一脉冲除尘器;1302、第二脉冲除尘器;1303、第三脉冲除尘器;1401、第一活性炭吸附箱;1402、第二活性炭吸附箱;1501、第一UV光解装置;1502、第二UV光解装置;1601、第一喷淋塔;1602、第二喷淋塔;1701、第一引风机;1702、第二引风机;18、隔膜收集箱。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型的具体内容做进一步详细解释说明。
参照图1,本实施例提供一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,包括撕碎机1,撕碎机1外设有在破碎过程中为撕碎机1提供保护性气氛的保护性气体供应装置,其中保护性气体可为氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气、氪气和氙气中的一种或者任意几种的组合;撕碎机1内设有灭火装置和实时监测撕碎机1 工作时内部温度、可燃气体含量和是否起火的监测传感器,当检测到内部温度过高或可燃气体含量偏高时,可加大保护性气体流通量来带走过多的热量和可燃气体;当检测到起火时,可通过灭火装置及时灭火;
撕碎机1设有两个出口端,其中一出口端通过输送带与破碎机4相连,另一出口端通过输送带与第一回转窑301的入口端相连,第一回转窑301用于对经撕碎机1破碎后的三元材料电池进行焙烧,用于烧掉粘结剂以及还原钴,便于后续处理步骤,焙烧过程在保护气氛下进行,焙烧温度为300~900℃,焙烧时间为1~8h;而保护性气氛可为氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气、氪气和氙气中的一种或者任意几种的组合;撕碎机1的顶部与第一回转窑301通过布气管2连通,便于将撕碎机1排出的吸收了热量的保护性气体经布气管2流向第一回转窑301,以达到节能的目的;
第一回转窑301的出口端与破碎机4通过物料管道相连,且第一回转窑301 与破碎机4之间的物料管道内设有第二U型铰刀502;破碎机4的出口端通过物料管道连接有用于气固分离的气流分选机6,破碎机4与气流分选机6之间的物料管道内设有第一U型铰刀501,气流分选机6连通有直线筛7,直线筛7将隔膜过滤在上部,将其他产物(碳、铁、铝、镍、钴、锰、锂等)过滤在直线筛7 底部,直线筛7的上方通过物料管道连接有用于收集直线筛7上方物料的隔膜收集箱18,隔膜收集箱18通过物料管道与第三集料器1203相连,其中,第一回转窑301和气流分选机6的排气通道也通过物料管道与第三集料器1203连通,第三集料器1203外设有可控制开关闭合的第三出料口角笼;第三集料器1203通过物料管道与第三脉冲除尘器1303相连,第三脉冲除尘器1303通过物料管道与第二活性炭吸附箱1402相连,第二活性炭吸附箱1402通过物料管道与第二UV光解装置1502相连,第二UV光解装置1502通过物料管道与第二喷淋塔1602相连,第二喷淋塔1602通过物料管道与第二引风机1702相连;其中,第二引风机1702 能够带动环保产线即通过物料管道依次连通的第三脉冲除尘器1303、第二活性炭吸附箱1402、第二UV光解装置1502和第二喷淋塔1602内产生气体流动,带动未被第三集料器1203收集的隔膜上所粘连的粉尘、腔体内粉尘、飘尘和挥发的电解液等环境污染物质依次进入第三脉冲除尘器1303、第二活性炭吸附箱1402、第二UV光解装置1502和第二喷淋塔1602进行吸收处理;
直线筛7的下方通过输送带连接有用于接收直线筛7下方物料的粉碎机8,粉碎机8的出口端通过输送带与第一研磨机系统1001相连,第一研磨机系统1001 连接有带引风系统的第一分析机1101,第一分析机1101下方连通有第一旋振筛 901,第一旋振筛901的筛下部通过物料管道与第一集料器1201相连,第一集料器1201外设有可控制开关闭合的第一出料口角笼;第一旋振筛901的筛上部通过物料管道与第二研磨机系统1002相连;第二研磨机系统1002连接有带引风系统的第二分析机1102,第二分析机1102的下方连通有第二旋振筛902,第二旋振筛 902的筛下部通过物料管道与第二集料器1202相连,并且第一集料器1201通过物料管道与第二集料器1202连通,第二集料器1202外设有可控制开关闭合的第二出料口角笼,第二旋振筛902的筛上部设有排出口;
本实施例中经粉碎机8粉碎后的物料通过输送带送至第一研磨机系统1001 后,引风系统将风吹入第一研磨机系统1001后,第一分析机1101对吹起的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第一分析机1101落入第一旋振筛901,粒度过粗的物料又落入第一研磨机系统1001进行重磨,直至全部经第一分析机1101落入第一旋振筛901,第一旋振筛901对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,通过物料管道进入第一集料器1201,筛上为大粒径铜铝粉(且表面可能粘黏有黑粉),通过物料管道进入第二研磨机系统1002继续研磨,引风系统将风吹入第二研磨机系统1002,第二分析机1102对吹起的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第二分析机1102落入第二旋振筛902,其中,第二旋振筛902的筛孔孔径小于第一旋振筛901的筛孔孔径,粒度过粗的物料又落入第二研磨机系统1002重磨,直至全部经第二分析机1102落入第二旋振筛902,第二旋振筛902对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,随物料管道进入第二集料器1202,筛上为铜铝粉,随第二旋振筛902的筛上部设置的排出口排出收集;其中,第一集料器1201收集的黑粉可在引风系统的作用下通过物料管道进入第二集料器1202后统一收集;
第二集料器1202通过输送带连接有第二回转窑302,第二回转窑302的出口端连接有输送带;在处理三元材料电池时,可通过引风系统将第一集料器1201 收集的黑粉通过物料管道送入第二集料器1202后一起送入第二回转窑302进行焙烧,方便后续处理步骤;第二回转窑302可单设供气装置,用于营造出保护性气体氛围;在处理三元材料电池时,第一回转窑301和第二回转窑302可以任选一个开启,亦可同时开启。
此外,第一集料器1201的出口端连接有第一脉冲除尘器1301,第二集料器 1202的出口端连接有第二脉冲除尘器1302,第一脉冲除尘器1301和第二脉冲除尘器1302通过物料管道与第一活性炭吸附箱1401相连,第一活性炭吸附箱1401 通过物料管道与第一UV光解装置1501相连,第一UV光解装置1501通过物料管道与第一喷淋塔1601相连,第一喷淋塔1601通过物料管道与第一引风机1701 相连。其中,第一引风机1701能使环保产线即通过物料管道连通的第一脉冲除尘器1301、第二脉冲除尘器1302、第一活性炭吸附箱1401、第一UV光解装置1501 和第一喷淋塔1601内产生气体流动,带动腔体内的粉尘、飘尘和挥发的电解液等环境污染物质分别进入第一脉冲除尘器1301和第二脉冲除尘器1302后,再依次通过第一活性炭吸附箱1401、第一UV光解装置1501和第一喷淋塔1601进行吸收。
本实施例中,第一脉冲除尘器1301、第二脉冲除尘器1302和第三脉冲除尘器1303用于收集部分黑粉;第一活性炭吸附箱1401和第二活性炭吸附箱1402 用于回收在电池拆解过程中所产生的挥发性有机物VOCs;第一UV光解装置1501 和第二UV光解装置1502用于催化LiPF6分解产生HF,进而被分别与之相连的第一喷淋塔1601和第二喷淋塔1602所吸收;第一喷淋塔1601和第二喷淋塔1602 采用耐腐蚀材料构成,喷淋液选用碱液。
在本实施例中,第一集料器1201与第二集料器1202用于收集黑粉;第二旋振筛902筛上部设置的排出口用于收集铜铝粉;第三集料器1203用于回收隔膜收集箱18中隔膜所粘连的部分物料和气流中的物料。
另外,需要说明的是,本实用新型所涉及的输送带为封闭式输送带,并且关于输送带与物料管道的使用并没有严格的限定,当物料颗粒较大时一般采用输送带传输,当物料颗粒较细时,一般采用物料管道在引风系统的作用下传送。
本实施例所涉及的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备用于处理磷酸铁锂正极材料的废旧锂电池时,具体流程为:
先将整组的磷酸铁锂正极材料的废旧锂电池拆解成单个电池,拆解后的锂电池无需进行放电,直接通过输送带依次送入撕碎机1和破碎机4进行破碎,第二次破碎产物通过套设有物料管道的第一U型铰刀501进入气流分选机6进行气固分离,进而落入直线筛7进行筛分,分离出的气体经过物料管道传送至第三集料器1203;
直线筛7筛网上方的隔膜在引风系统的作用下通过物料管道进入隔膜收集箱 18,在第二引风机1702的作用下,部分在气流中和隔膜上所粘连的粉尘、飘尘、 VOCs和挥发的电解液等环境污染物质通过物料管道被第三集料器1203收集,未被第三集料器1203收集的部分依次通过物料管道进入第三脉冲除尘器1303、第二活性炭吸附箱1402、第二UV光解装置1502和第二喷淋塔1602来去除部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质。同时,操作人员可通过第三集料器1203的第三出料口角笼进行取样;
直线筛7筛网下方的物料通过输送带进入粉碎机8进行第三次破碎,破碎产物通过输送带输送至第一研磨机系统1001进行研磨,接着引风系统将风吹入第一研磨机系统1001,第一分析机1101对吹起的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第一分析机1101落入第一旋振筛901,粒度过粗的物料又落入第一研磨机系统1001进行重磨,直至全部经第一分析机1101落入第一旋振筛901,第一旋振筛901对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,通过物料管道进入第一集料器 1201,筛上为大粒径铜铝粉(且表面可能粘黏有黑粉),通过物料管道进入第二研磨机系统1002继续研磨,引风系统将风吹入第二研磨机系统1002,第二分析机 1102对吹气的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第二分析机1102落入第二旋振筛902,其中,第二旋振筛902的筛孔孔径小于第一旋振筛901的筛孔孔径,粒度过粗的物料又落入第二研磨机系统1002重磨,直至全部经第二分析机1102 落入第二旋振筛902,第二旋振筛902对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,随物料管道进入第二集料器1202,筛上为铜铝粉,随第二旋振筛902的筛上部设置的排出口排出收集;操作人员可通过第一集料器1201的第一出料口角笼和第二集料器1202的第二出料口角笼进行取样,此外,可通过引风系统将第一集料器 1201的黑粉通过物料管道汇入第二集料器1202后统一收集;
未被第一集料器1201和第二集料器1202收集的部分分别通过物料管道进入第一脉冲除尘器1301和第二脉冲除尘器1302后,依次通过物料管道经第一活性炭吸附箱1401、第一UV光解装置1501和第一喷淋塔1601来去除部分黑粉、 VOCs、LiPF6和HF等污染物质。
本实施例所涉及的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备用于处理三元正极材料的废旧锂电池时,具体流程为:
先将整组的三元正极材料的废旧锂电池拆解成单个电池,拆解后的锂电池无需进行放电,直接通过输送带送入撕碎机1进行第一次破碎,破碎产物通过输送带进入第一回转窑301进行焙烧,焙烧产物通过套设有物料管道的第二U型铰刀 502进入破碎机4进行第二次破碎,第二次破碎产物通过套设有物料管道的第一 U型铰刀501进入气流分选机6进行气固分离,进而落入所述直线筛7进行筛分,分离出的气体经过物料管道传送至第三集料器1203;
直线筛7筛网上方的隔膜在引风系统的作用下通过物料管道进入隔膜收集箱18,在第二引风机1702的作用下,部分在气流中和隔膜上所粘连的粉尘、飘尘、 VOCs和挥发的电解液等环境污染物质通过物料管道被第三集料器1203收集,未被第三集料器1203收集的部分依次通过物料管道进入第三脉冲除尘器1303、第二活性炭吸附箱1402、第二UV光解装置1502和第二喷淋塔1602来去除部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质;同时,操作人员可通过第三集料器1203的第三出料口角笼进行取样。
直线筛7筛网下方的物料通过输送带进入粉碎机8进行第三次破碎,破碎产物通过输送带输送至第一研磨机系统1001进行研磨,接着引风系统将风吹入第一研磨机系统1001,第一分析机1101对吹起的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第一分析机1101落入第一旋振筛901,粒度过粗的物料又落入第一研磨机系统1001进行重磨,直至全部经第一分析机1101落入第一旋振筛901,第一旋振筛901对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,通过物料管道进入第一集料器 1201,筛上为大粒径铜铝粉(且表面可能粘黏有黑粉),通过物料管道进入第二研磨机系统1002继续研磨,引风系统将风吹入第二研磨机系统1002,第二分析机 1102对吹气的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第二分析机1102落入第二旋振筛902,其中,第二旋振筛902的筛孔孔径小于第一旋振筛901的筛孔孔径,粒度过粗的物料又落入第二研磨机系统1002重磨,直至全部经第二分析机1102 落入第二旋振筛902,第二旋振筛902对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,随物料管道进入第二集料器1202,筛上为铜铝粉,随第二旋振筛902的筛上部设置的排出口排出收集;
操作人员可通过第一集料器1201的第一出料口角笼和第二集料器1202的第二出料口角笼进行取样,收集后进行焙烧步骤。此外,第一集料器1201和第二集料器1202之间依靠物料管道相连接,可用于将第一集料器1201的黑粉通过物料管道进入第二集料器1202后统一收集;未被第一集料器1201和第二集料器1202 收集的部分分别通过物料管道进入第一脉冲除尘器1301和第二脉冲除尘器1302 后,依次通过物料管道经第一活性炭吸附箱1401、第一UV光解装置1501和第一喷淋塔1601来去除部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质。
本实施例所涉及的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备用于处理三元正极材料的废旧锂电池时,还可采用如下工作流程:
先将整组的三元正极材料的废旧锂电池拆解成单个电池,拆解后的锂电池无需进行放电,直接通过输送带依次送入撕碎机1和破碎机4进行破碎,第二次破碎产物通过套设有物料管道的第一U型铰刀501进入气流分选机6进行气固分离,进而落入直线筛7进行筛分,分离出的气体经过物料管道传送至第三集料器1203;
直线筛7筛网上方的隔膜在引风系统的作用下通过物料管道进入隔膜收集箱 18,在第二引风机1702的作用下,部分在气流中和隔膜上所粘连的粉尘、飘尘、 VOCs和挥发的电解液等环境污染物质通过物料管道被第三集料器1203收集,未被第三集料器1203收集的部分依次通过物料管道进入第三脉冲除尘器1303、第二活性炭吸附箱1402、第二UV光解装置1502和第二喷淋塔1602来去除部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质。同时,操作人员可通过第三集料器1203的第三出料口角笼进行取样;
直线筛7筛网下方的物料通过输送带进入粉碎机8进行第三次破碎,破碎产物通过输送带输送至第一研磨机系统1001进行研磨,接着引风系统将风吹入第一研磨机系统1001,第一分析机1101对吹起的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第一分析机1101落入第一旋振筛901,粒度过粗的物料又落入第一研磨机系统1001进行重磨,直至全部经第一分析机1101落入第一旋振筛901,第一旋振筛901对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,通过物料管道进入第一集料器 1201,筛上为大粒径铜铝粉(且表面可能粘黏有黑粉),通过物料管道进入第二研磨机系统1002继续研磨,引风系统将风吹入第二研磨机系统1002,第二分析机 1102对吹气的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第二分析机1102落入第二旋振筛902,其中,第二旋振筛902的筛孔孔径小于第一旋振筛901的筛孔孔径,粒度过粗的物料又落入第二研磨机系统1002重磨,直至全部经第二分析机1102 落入第二旋振筛902,第二旋振筛902对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,随物料管道进入第二集料器1202,筛上为铜铝粉,随第二旋振筛902的筛上部设置的排出口排出收集;操作人员可通过第一集料器1201的第一出料口角笼和第二集料器1202的第二出料口角笼进行取样,收集后进行焙烧步骤;此外,可通过引风系统将第一集料器1201的黑粉通过物料管道汇入第二集料器1202后通过输送带进入第二回转窑302进行焙烧,焙烧后的三元材料通过输送带送出炉体,方便操作人员收集;
未被第一集料器1201和第二集料器1202收集的部分分别通过物料管道进入第一脉冲除尘器1301和第二脉冲除尘器1302后,依次通过物料管道经第一活性炭吸附箱1401、第一UV光解装置1501和第一喷淋塔1601来去除部分黑粉、 VOCs、LiPF6和HF等污染物质。
本实施例所涉及的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备用于处理三元正极材料的废旧锂电池时,还可采用如下工作流程:
先将整组的三元正极材料的废旧锂电池拆解成单个电池,拆解后的锂电池无需进行放电,直接通过输送带送入撕碎机1进行第一次破碎,破碎产物通过输送带进入第一回转窑301进行焙烧,焙烧产物通过套设有物料管道的第二U型铰刀 502进入破碎机4进行第二次破碎,第二次破碎产物通过套设有物料管道的第一 U型铰刀501进入气流分选机6进行气固分离,进而落入所述直线筛7进行筛分,分离出的气体经过物料管道传送至第三集料器1203;
直线筛7筛网上方的隔膜在引风系统的作用下通过物料管道进入隔膜收集箱 18,在第二引风机1702的作用下,部分在气流中和隔膜上所粘连的粉尘、飘尘、 VOCs和挥发的电解液等环境污染物质通过物料管道被第三集料器1203收集,未被第三集料器1203收集的部分依次通过物料管道进入第三脉冲除尘器1303、第二活性炭吸附箱1402、第二UV光解装置1502和第二喷淋塔1602来去除部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质;同时,操作人员可通过第三集料器1203的第三出料口角笼进行取样。
直线筛7筛网下方的物料通过输送带进入粉碎机8进行第三次破碎,破碎产物通过输送带输送至第一研磨机系统1001进行研磨,接着引风系统将风吹入第一研磨机系统1001,第一分析机1101对吹起的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第一分析机1101落入第一旋振筛901,粒度过粗的物料又落入第一研磨机系统1001进行重磨,直至全部经第一分析机1101落入第一旋振筛901,第一旋振筛901对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,通过物料管道进入第一集料器 1201,筛上为大粒径铜铝粉(且表面可能粘黏有黑粉),通过物料管道进入第二研磨机系统1002继续研磨,引风系统将风吹入第二研磨机系统1002,第二分析机 1102对吹气的物料粉末进行分选,粒度达标的物料经第二分析机1102落入第二旋振筛902,其中,第二旋振筛902的筛孔孔径小于第一旋振筛901的筛孔孔径,粒度过粗的物料又落入第二研磨机系统1002重磨,直至全部经第二分析机1102 落入第二旋振筛902,第二旋振筛902对落入其中的物料进行筛分,筛下为黑粉,随物料管道进入第二集料器1202,筛上为铜铝粉,随第二旋振筛902的筛上部设置的排出口排出收集;操作人员可通过第一集料器1201的第一出料口角笼和第二集料器1202的第二出料口角笼进行取样;然后通过引风系统将第一集料器1201 的黑粉通过物料管道汇入第二集料器1202后通过输送带进入第二回转窑302进行焙烧,焙烧后的三元材料通过输送带送出炉体,方便操作人员收集;
此外,未被第一集料器1201和第二集料器1202收集的部分分别通过物料管道进入第一脉冲除尘器1301和第二脉冲除尘器1302后,依次通过物料管道经第一活性炭吸附箱1401、第一UV光解装置1501和第一喷淋塔1601来去除部分黑粉、VOCs、LiPF6和HF等污染物质。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:包括撕碎机(1),所述撕碎机(1)外设有在破碎过程中为撕碎机(1)提供保护性气氛的保护性气体供应装置,所述撕碎机(1)通过输送带与破碎机(4)相连,所述破碎机(4)的出口端通过物料管道连接有用于气固分离的气流分选机(6),所述破碎机(4)与所述气流分选机(6)之间的物料管道内设有第一U型铰刀(501),所述气流分选机(6)连通有直线筛(7),所述直线筛(7)的上方通过物料管道连接有用于收集所述直线筛(7)上方物料的隔膜收集箱(18),所述隔膜收集箱(18)通过物料管道与第三集料器(1203)相连;
所述直线筛(7)的下方通过输送带连接有用于接收直线筛(7)下方物料的粉碎机(8),所述粉碎机(8)的出口端通过输送带与第一研磨机系统(1001)相连,所述第一研磨机系统(1001)连接有带引风系统的第一分析机(1101),所述第一分析机(1101)下方连通有第一旋振筛(901),所述第一旋振筛(901)的筛下部通过物料管道与第一集料器(1201)相连;所述第一旋振筛(901)的筛上部通过物料管道与第二研磨机系统(1002)相连;所述第二研磨机系统(1002)连接有带引风系统的第二分析机(1102),所述第二分析机(1102)的下方连通有第二旋振筛(902),所述第二旋振筛(902)的筛下部通过物料管道与第二集料器(1202)相连,所述第二旋振筛(902)的筛上部设有排出口。
2.如权利要求1所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:还包括第一回转窑(301),所述第一回转窑(301)的入口端与所述撕碎机(1)通过输送带相连,所述第一回转窑(301)的出口端与所述破碎机(4)通过物料管道相连,且所述第一回转窑(301)与所述破碎机(4)之间的物料管道内设有第二U型铰刀(502)。
3.如权利要求1所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:还包括第二回转窑(302),所述第二回转窑(302)的入口端与所述第二集料器(1202)相连,所述第二回转窑(302)的出口端连接有输送带。
4.如权利要求1所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:所述第一集料器(1201)与所述第二集料器(1202)通过物料管道连通。
5.如权利要求1所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:所述撕碎机(1)内设有灭火装置和实时监测撕碎机(1)工作时内部温度、可燃气体含量和是否起火的监测传感器。
6.如权利要求1所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:所述第一集料器(1201)外设有第一出料口角笼,所述第二集料器(1202)外设有第二出料口角笼,所述第三集料器(1203)外设有第三出料口角笼。
7.如权利要求2所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:所述撕碎机(1)的顶部与所述第一回转窑(301)通过布气管(2)连通。
8.如权利要求1-7任一项所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:所述第一集料器(1201)的出口端连接有第一脉冲除尘器(1301),所述第二集料器(1202)的出口端连接有第二脉冲除尘器(1302),所述第一脉冲除尘器(1301)和所述第二脉冲除尘器(1302)通过物料管道与第一活性炭吸附箱(1401)相连,所述第一活性炭吸附箱(1401)通过物料管道与第一UV光解装置(1501)相连,所述第一UV光解装置(1501)通过物料管道与第一喷淋塔(1601)相连,所述第一喷淋塔(1601)通过物料管道与第一引风机(1701)相连。
9.如权利要求1-7任一项所述的多通道废旧锂电池带电拆解回收设备,其特征在于:所述第三集料器(1203)通过物料管道与第三脉冲除尘器(1303)相连,所述第三脉冲除尘器(1303)通过物料管道与第二活性炭吸附箱(1402)相连,所述第二活性炭吸附箱(1402)通过物料管道与第二UV光解装置(1502)相连,所述第二UV光解装置(1502)通过物料管道与第二喷淋塔(1602)相连,所述第二喷淋塔(1602)通过物料管道与第二引风机(1702)相连。
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CN115149138A (zh) * 2022-08-05 2022-10-04 西安交通大学 一种废旧锂电池拆解回收装置及方法
CN115301701A (zh) * 2022-09-06 2022-11-08 贵州梅岭电源有限公司 一种废旧锂电池破碎分选工艺

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