CN219315030U - 一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置 - Google Patents
一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219315030U CN219315030U CN202223182717.1U CN202223182717U CN219315030U CN 219315030 U CN219315030 U CN 219315030U CN 202223182717 U CN202223182717 U CN 202223182717U CN 219315030 U CN219315030 U CN 219315030U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotary drum
- reactor
- liquid
- positive electrode
- electrode material
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本实用新型涉及废旧电池回收领域，具体涉及一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，包括转鼓反应器、鼓风机、进料泵、过滤机、蒸发器；所述转鼓反应器的底部进液管与进料泵连接，所述转鼓反应器的顶部出液管与过滤机的进口连接，所述蒸发器与过滤机的滤液口连接；所述转鼓反应器底部的进气口与鼓风机连接；所述转鼓反应器内部设置有转鼓本体；所述转鼓本体内固定设置有转轴，所述转鼓本体外表面设置有间距均匀、深度相等的凹槽，所述凹槽通过螺栓固定在所述转轴上。本实用新型回收过程简单，高效分离出高纯度锂元素，无污染物排放，实现高效闭环式绿色回收锂元素。
Description
技术领域
本实用新型涉及废旧电池回收领域，具体涉及一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置。
背景技术
废旧锂离子电池中包含许多有价值的金属，如锂(Li)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)和铝(Al)。目前全世界中Co开采量的50％应用在二次电池中，绝大多数应用在锂离子电池上，而35％的Li主要应用在锂离子电池上。与矿产资源相比，废旧锂离子电池中所含有的金属资源含量更高，若能高效回收废旧锂离子电池当中的金属元素，将会减少矿产资源的消耗，另一方面废旧锂离子电池在没有适当处理的情况下直接丢弃，内部含有的金属物质会污染土壤和地下水，电池中的电解质极易和水反应释放有毒物质，影响环境并威胁人类的健康。高效回收废旧锂离子电池，不仅能够避免其对自然环境的污染和人体健康的危害，而且还能够使有价值的金属资源得到重新利用，促进可持续发展。
废旧锂离子电池的回收再利用对于环境保护和国家资源安全，均有着极其重要的意义。锂离子电池回收过程中提取的锂、镍、钴等有价金属稀有资源，可以进行重复利用，高效再生镍钴锰三元材料，在保护环境的同时，产生巨大的经济价值和社会价值。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置。所述的高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置可以将锂离子电池正极材料中锂元素高效分离出来，收率高，得到的碳酸锂纯度高，且整个过程无其他污染物排放，绿色环保。
本实用新型的目的采用以下技术方案来实现：
一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，包括转鼓反应器、鼓风机、进料泵、过滤机、蒸发器；所述转鼓反应器的底部进液管与进料泵连接，所述转鼓反应器的顶部出液管与过滤机的进口连接，所述蒸发器与过滤机的滤液口连接；所述转鼓反应器底部的进气口与鼓风机连接；所述转鼓反应器内部设置有转鼓本体。
优选地，所述转鼓反应器为圆柱状，在转鼓反应器侧面的下部位置固定连接有进液管和进气口，进液管与进气口分别在转鼓反应器的两侧对应设置；所述转鼓反应器侧面的上部位置固定连接有出液管和出气口。
优选地，所述转鼓本体内固定设置有转轴，所述转鼓本体外表面设置有间距均匀、深度相等的凹槽，所述凹槽通过螺栓固定在所述转轴上。
优选地，所述进液管和所述进气口位于同一水平线，所述的进液管和所述出液管相对设置，所述出气口和所述进气口相对设置，所述出液管比出气口低。
优选地，所述转鼓本体内还设置有自吸式桨叶，所述出气口与所述自吸式桨叶相连，防止气体从出液管排出进入过滤机。
优选地，液体从所述进液管高速通入转鼓本体内部，转鼓本体在电机的带动下高速旋转，液体在离心力作用下被转鼓本体甩向转鼓反应器内壁，从而在转鼓本体外表面凹槽内形成低压空穴区，气体从而钻入凹槽并沿着转鼓本体的曲折表面逐层上升，液体在高湍动、强混和及界面急速更新的情况下与气体并流接触，极大地强化了传质过程。
优选地，所述转鼓本体上方和转鼓反应器内壁设置有挡板，防止液体湍流程度过大影响传质效果。
优选地，所述蒸发器的个数至少为一个，配置的目的是为了强制循环蒸发，以抑制热交换管中的沸腾；一个或多个蒸发器配置是为了能够在蒸发器或蒸发器内保持碳酸锂晶体浆料的循环，该浆料控制在蒸发器中反应浓缩过程中的碳酸锂过饱和，并促进碳酸锂晶体在浆料内而非传热表面。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型采用废旧锂离子电池正极材料经过碳热还原，生成碳酸锂和镍、钴、锰、铁等金属或金属氧化物，其与水的悬浊液在转鼓的高速旋转下，被离心力甩向转鼓反应器内壁，形成低压空穴区，悬浊液在高湍动、强混和及界面急速更新的情况下与CO2气体并流接触，极大地强化了传质过程，反应生成易溶于水的碳酸氢锂，经过过滤、蒸发得到高纯度的碳酸锂。回收过程简单，高效分离出高纯度锂元素，无污染物排放，实现高效闭环式绿色回收锂元素。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置；
附图标记：转鼓反应器1、鼓风机2、进料泵3、过滤机4、蒸发器5、进气口6、转鼓本体7、进液管8、出液管9、出气口10、转轴11、自吸式桨叶12、凹槽13和挡板14。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际物品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例
一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，如图1所示，包括转鼓反应器1、鼓风机2、进料泵3、过滤机4、蒸发器5；转鼓反应器1的底部进液管8与进料泵3连接，转鼓反应器1的顶部出液管9与过滤机4的进口连接，蒸发器5与过滤机4的滤液口连接；转鼓反应器1底部的进气口6与鼓风机2连接；转鼓反应器1内部设置有转鼓本体7。
转鼓反应器1为圆柱状，在转鼓反应器1侧面的下部位置固定连接有进液管8和进气口6，进液管8与进气口6分别在转鼓反应器1的两侧对应设置；转鼓反应器1侧面的上部位置固定连接有出液管9和出气口10。
转鼓本体7内固定设置有转轴11，转鼓本体7外表面设置有间距均匀、深度相等的凹槽13，凹槽13通过螺栓固定在转轴11上。
进液管8和进气口6位于同一水平线，进液管8和出液管9相对设置，出气口10和进气口6相对设置，出液管9比出气口10低。
转鼓本体7内还设置有自吸式桨叶12，出气口10与自吸式桨叶12相连，防止气体从出液管9排出进入过滤机4。
液体从进液管8高速通入转鼓本体7内部，转鼓本体7在电机的带动下高速旋转，液体在离心力作用下被转鼓本体7甩向转鼓反应器1内壁，从而在转鼓本体7外表面凹槽13内形成低压空穴区，气体从而钻入凹槽13并沿着转鼓本体7的曲折表面逐层上升，液体在高湍动、强混和及界面急速更新的情况下与气体并流接触，极大地强化了传质过程。
转鼓本体7上方和转鼓反应器11内壁设置有挡板14，防止液体湍流程度过大影响传质效果。
蒸发器5的个数至少为一个，配置的目的是为了强制循环蒸发，以抑制热交换管中的沸腾；一个或多个蒸发器5配置是为了能够在蒸发器5或蒸发器5内保持碳酸锂晶体浆料的循环，该浆料控制在蒸发器5中反应浓酸过程中的碳酸锂过饱和，并促进碳酸锂晶体在浆料内而非传热表面。
首先将废旧锂离子电池正极材料进行碳热还原处理，将碳热处理所得混合物与水混合，机械搅拌后得到悬浊液，获得的悬浊液经过进料泵3从进液管8通入转鼓反应器1，然后逐级流经各层凹槽13直至顶部从出液管9流出；CO2气体经过鼓风机2从转鼓反应器1底部进气口6通入，在电机的作用下，转轴11带动转鼓本体7高速旋转，悬浊液被甩向转鼓反应器1内壁，转鼓本体7外表面凹槽13内形成低压空穴区，CO2气体从下往上沿着转鼓本体7的曲折表面逐层上升，悬浊液在高湍动、强混和及界面急速更新的情况下与CO2气体并流接触反应生成碳酸氢锂，碳酸氢锂溶液从出液管9中流进过滤机4，CO2气体在自吸式桨叶12的作用下从出气口10排出循环利用，悬浊液在过滤机4中进行过滤、水洗，所得滤液经过蒸发器5蒸干后得到高纯度的碳酸锂。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，其特征在于，包括转鼓反应器、鼓风机、进料泵、过滤机、蒸发器；所述转鼓反应器的底部进液管与进料泵连接，所述转鼓反应器的顶部出液管与过滤机的进口连接，所述蒸发器与过滤机的滤液口连接；所述转鼓反应器底部的进气口与鼓风机连接；所述转鼓反应器内部设置有转鼓本体；所述转鼓本体内固定设置有转轴，所述转鼓本体外表面设置有间距均匀、深度相等的凹槽，所述凹槽通过螺栓固定在所述转轴上。
2.根据权利要求1所述的一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，其特征在于，所述转鼓反应器为圆柱状，在转鼓反应器侧面的下部位置固定连接有进液管和进气口，进液管与进气口分别在转鼓反应器的两侧对应设置；所述转鼓反应器侧面的上部位置固定连接有出液管和出气口。
3.根据权利要求2所述的一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，其特征在于，所述进液管和所述进气口位于同一水平线，所述的进液管和所述出液管相对设置，所述出气口和所述进气口相对设置，所述出液管比出气口低。
4.根据权利要求2所述的一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，其特征在于，所述转鼓本体内还设置有自吸式桨叶，所述出气口与所述自吸式桨叶相连，防止气体从出液管排出进入过滤机。
5.根据权利要求1所述的一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，其特征在于，液体从所述进液管高速通入转鼓本体内部，转鼓本体在电机的带动下高速旋转，液体在离心力作用下被转鼓本体甩向转鼓反应器内壁，从而在转鼓本体外表面凹槽内形成低压空穴区。
6.根据权利要求1所述的一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，其特征在于，所述转鼓本体上方和转鼓反应器内壁设置有挡板，防止液体湍流程度过大影响传质效果。
7.根据权利要求1所述的一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置，其特征在于，所述蒸发器的个数至少为一个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223182717.1U CN219315030U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223182717.1U CN219315030U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219315030U true CN219315030U (zh) | 2023-07-07 |
Family
ID=87024224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223182717.1U Active CN219315030U (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219315030U (zh) |
-
2022
- 2022-11-28 CN CN202223182717.1U patent/CN219315030U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107017443B (zh) | 一种从废旧锂离子电池中综合回收有价金属的方法 | |
| CN102583453B (zh) | 一种生产电池级碳酸锂或高纯碳酸锂的工业化方法 | |
| CN108285156B (zh) | 一种从含磷酸锂废渣中提取高纯碳酸锂或氢氧化锂的方法 | |
| CN109921123B (zh) | 一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法及设备 | |
| CN107275706A (zh) | 一种采用机械活化法从废旧钴酸锂电池中回收钴和锂的工艺 | |
| CN108011150A (zh) | 一种从废旧三元锂离子电池电极粉料中制取碳酸锂的方法 | |
| CN107742760A (zh) | 一种废旧锂离子电池中锂的提取方法 | |
| CN107204495A (zh) | 一种废弃锂电池正极材料环保回收再利用的方法 | |
| CN106252771A (zh) | 批量预处理废旧锂离子电池的清洁放电方法 | |
| CN109485036A (zh) | 铝电解槽废旧阴极炭块的回收处理方法 | |
| CN112723330B (zh) | 一种异磷锰铁矿型磷酸铁的制备方法及其应用 | |
| CN113896280A (zh) | 一种超声/臭氧/h2o2联合脱除铝酸钠溶液中有机物的系统和方法 | |
| CN116282089A (zh) | 一种工业级碳酸锂提纯制备电池级碳酸锂的提纯工艺 | |
| CN219315030U (zh) | 一种高效分离正极材料中锂元素的转鼓装置 | |
| CN114480850A (zh) | 一种加压还原回收废旧锂离子电池正极材料中有价金属的方法及系统 | |
| JP7158568B2 (ja) | 炭酸リチウムの製造方法 | |
| CN219314590U (zh) | 一种高效分离废旧正极材料中锂元素的装置 | |
| CN106654433A (zh) | 一种采用废旧磷酸铁锂电池回收锂的方法 | |
| CN219314591U (zh) | 一种高效分离废旧锂离子电池中锂元素的反应吸收塔装置 | |
| CN210620266U (zh) | 一种聚合氯化铁生产设备 | |
| CN110408782A (zh) | 一种废旧锂电池资源化回收利用的方法 | |
| CN207552467U (zh) | 一种高效利用锌阳极泥的装置 | |
| CN107630147B (zh) | 除去电解锰溶液中氯离子的方法 | |
| CN219567595U (zh) | 一种高效分离废旧锂离子电池正极材料中锂元素的装置 | |
| CN221085976U (zh) | 一种锂离子电池废料中磷酸锰铁锂正极材料的回收装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |