[发明专利]一种废锂负极片的回收系统及方法

说明书

 

技术领域 本发明涉及废物再生综合回收利用，特别是涉及废锂负极片的回收系统及方法。

 

背景技术 随着锂电池技术的快速发展，其广泛应用于各行各业，随之而来的是废弃锂电池的数量增长惊人。采取适当的技术对废弃锂电池进行资源化回收利用，不仅能减少其对环境的潜在污染，而且具有很好的经济效益。

锂负极片典型的构造见图1和图2所示，其主体部分为锂片11，另外还包括压合在锂片上的集流网12和铆接在锂片上的极耳13；集流网12是由金属镍或不锈钢加工而成的金属网，极耳13是一带状金属片，其材质也是金属镍或不锈钢。

锂属于碱金属，其性质活泼，能与空气中的氮气、氧气、水、二氧化碳等发生反应，将其暴露于空气中有燃烧的危险。目前，锂负极片的回收工艺一般采用与水反应的工艺，即用水将金属锂反应转化为氢氧化锂溶液进行回收再利用。从资源价值最大化的角度观察，目前金属锂的价格大概是氢氧化锂价格的10～11倍，虽然理论上1吨的金属锂与水反应能转化为3.45吨的氢氧化锂，但总体价值上，显然1吨的金属锂比3.45吨的氢氧化锂要高得多。可见，将金属锂转化为氢氧化锂进行回收，损失了相当大一部分的资源价值。此外，金属锂与水反应释放出大量氢气以及产生大量热量，处理过程具有一定的危险性，且加入的水量要适量，水量不足，则体系温度飙升，增加处理过程的危险性，水量过多，则处理后得到的氢氧化锂溶液浓度太稀，储运成本进一步增加。

 

发明内容 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种废锂负极片的回收系统及方法，采用该系统和方法，在回收废锂过程中，安全可靠、绿色环保，无废气废水废渣产生，且金属锂以单质的形式回收，资源回收价值高。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、使用一种废锂负极片回收系统，包括洗锂槽、洗锂罐、循环泵和加热器；所述洗锂槽上配有槽盖，所述洗锂罐为闭合式多孔金属容器；所述洗锂槽内盛装有导热液体，洗锂槽的竖壁上方开有溢流口；所述循环泵借助管道与加热器连通，所述加热器经第一路进液管道与洗锂槽连通，加热器经第二路进液管道连通至洗锂罐，所述洗锂槽借助出液管道与循环泵连通；所述出液管道上设有第一阀门，所述第一路进液管道上设有第二阀门，所述第二路进液管道设有第三阀门；回收废锂负极片时，先将废锂负极片放入洗锂罐内，再将整个洗锂罐悬空置于洗锂槽中，使洗锂罐的上表面低于导热液体面，启动循环泵和加热器，在开始加热阶段，打开第一阀门和第二阀门，关闭第三阀门，此时导热液体为直接循环，对整个洗锂槽中的导热液体循环冲动搅拌加热；当导热液体温度接近金属锂的熔点时，关闭第二阀门，打开阀门第三阀门，导热液体经加热器加热后进入洗锂罐，在泵压下对废锂负极片进行冲刷搅拌熔化，继续加热，维持导热介质温度在230℃～260℃，使洗锂罐中的废锂负极片上的金属锂片全部熔化，熔化的金属锂在液压下从小孔进入洗锂槽，熔化后的金属锂汇集成液滴团往上浮升，经洗锂槽上部的溢流口采出回收。

所述洗锂槽竖壁外侧设有保温夹套层，该保温夹套层内填充有保温介质。

所述保温夹套层上设有保温介质入口和保温介质出口，所述保温介质可以是矿物型或合成型导热油。所述导热液体是矿物型或合成型导热油、或离子液体。

还包括储存罐，用于储装导热液体，该储存罐借助管道与循环泵连通，储存罐与循环泵之间的管道上设有第四阀门。

所述洗锂罐上的孔径为1mm-5mm。

 本发明的另一目的是：

提出一种废锂负极片回收方法，包括如下步骤：

A.设置竖壁上方开有溢流口的洗锂槽,并配有槽盖；

B.设置循环泵和加热器，两者借助管道连通；将所述加热器经第一路进液管道与洗锂槽连通；设置洗锂罐，为闭合式多孔金属容器；将加热器经第二路进液管道连通至洗锂罐，将所述洗锂槽借助出液管道与循环泵连通；在所述出液管道上设置第一阀门，在所述第一路进液管道上设置第二阀门，在所述第二路进液管道设置第三阀门；在洗锂槽内盛装导热液体；