[实用新型]一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统

说明书

本实用新型提供了一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统，所述装置系统包括依次连接的破碎装置、热处理装置、研磨装置、筛分装置、提锂装置、第一固液分离装置、酸浸装置与第二固液分离装置；所述装置系统还包括依次连接的冷凝装置、尾气净化装置与储气装置；所述冷凝装置的进料口与热处理装置的气体产物出料口连接。使用所述废旧锂离子电池全组分回收装置系统可实现废旧锂离子电池的全组分回收，具有全量化高效利用、环境友好、流程简洁等优点，同时，由于热处理过程发生了自还原反应，正极粉酸浸过程无需添加还原剂，具有显著的经济效益。

技术领域

本实用新型属于资源回收利用技术领域，涉及一种锂离子电池回收装置系统，尤其涉及一种锂离子电池全组分回收装置系统。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、比能量高、容量大、充放电快、循环性能好、重量轻、体积小等优点，是现代高性能电池的代表，自20世纪90年代实现商业化以来，逐步取代其它电池，广泛应用于手机、笔记本电脑、便携式电子设备、电动自行车等领域。锂离子电池，如三元动力电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池等富含有价金属，具有很高的回收价值。然而，退役锂离子电池作为一种金属复合器件，具有组分高复杂性及高污染性的特点，这为其清洁、高效回收利用带来了很大困难。

目前国际上通用的废旧三元动力电池回收技术主要有火法冶金与湿法冶金两种类型。欧美国家目前普遍采用火法冶金回收废旧三元动力电池，将电池中的镍钴铜等金属通过高温还原为合金进行回收。该工艺的特点是处理能力强，不足之处在于不能直接得到化学品，此外火法过程能耗较高、碳排放量大、锂回收困难。我国动力电池回收企业采用的工艺以湿法冶金为主，将废旧电池组破碎分选、预处理得到的正极粉还原酸浸后回收金属元素。现有工艺基本实现了镍、钴、锰等有价金属的高效回收，但仍存在金属提取成本高、锂选择性提取困难以及有机/毒害元素未有效处置等问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统。所述废旧锂离子电池全组分回收装置系统可以从废旧锂离子电池中全组分回收正极粉、铜箔、铝箔与石墨等无机物质，以及隔膜、粘结剂与电解液等有机物质。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种废旧锂离子电池全组分回收装置系统，所述电池全组分回收装置系统包括依次连接的破碎装置、热处理装置、研磨装置、筛分装置、提锂装置、第一固液分离装置、酸浸装置与第二固液分离装置；

所述电池全组分回收装置系统还包括依次连接的冷凝装置、尾气净化装置与储气装置；所述冷凝装置的进料口与热处理装置的气体产物出料口连接。

所述破碎装置用于对废旧锂离子电池进行粉碎，使其方便热处理。

所述废旧锂离子电池中的正极活性物质包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、钴酸锂或锰酸锂中的任意一种或至少两种的组合。

所述热处理装置与破碎装置相连，用于对废旧锂离子电池粉碎料进行热处理，使电池有机物分解，并使电池正极粉还原并与集流体脱离。

所述研磨装置与热处理装置的固体产物出料口相连，使电极材料从集流体上完全脱离。

所述筛分装置与研磨装置相连，用于分离得到的电极材料与集流体，使电极材料作为细料，集流体作为粗料实现分离。

所述提锂装置用于处理筛分装置产出的电极材料细料，通过水浸反应选择性浸出提取电极材料细料中的锂。本实用新型不对水浸反应的条件做具体限定，本领域技术人员能够根据实际需要进行合理设置。

所述第一固液分离装置与提锂装置相连，用于分离提锂过程中产生的含锂溶液与锂浸出渣。

所述酸浸装置用于处理第一固液分离装置产出的锂浸出液，通过酸浸反应提取镍钴锰等金属。