[实用新型]一种塔式极片和正极材料分离装置

说明书

本实用新型涉及材料分离装置领域，尤指一种塔式极片和正极材料分离装置，物料会填满整个炉体，由通过进口关风机、从进料口进入，整体物料缓慢地往出料口移动，通过预热区，高温区和冷却区，最后通过出口关风机将物料流出。可以实现连续的工业化生产1.自动顺畅地进出料；2.保证物料加热的均匀性；3.极低的能耗；4.实现了正极材料和铝片的充分分离，有效地使正极材料的粘合剂充分分解，且便于工业化生产，使生产过程更加简便安全，同时便于加热装置的安装维护。另外炉内在还原状态下，可以保证反应处于零氧化的环境下，这种状态下分离的磷酸铁锂正极材料可以直接再用于生产磷酸铁锂，同时还有效的预防了加温中产生的气体对炉体的腐蚀。

技术领域

本实用新型涉及材料分离装置领域，尤指一种塔式极片和正极材料分离装置。

背景技术

目前工业上对于锂电池正极材料的拆解分离回收，通常都是直接粉碎之后，分离出铝和正极材料，而这种方法产出的正极材料因为铝含量太高而且很难分离到允许的标准，所以只能通过湿法冶炼再提取其中有用的金属元素，大大增加了处理成本。

传统的煅烧方式，对于分离极片和正极材料有一定的局限性。

1)反射炉，很难做到加热均匀，不便于连续生产；

2)隧道窑，可以做到加热均匀和连续生产，但是能耗较大，还有在进出料的时候，操作非常麻烦，同时，由于极片较轻，隧道的处理效率会非常低；

3)回转窑，便于连续性生产，但是由于正极片的流动性非常差，会存在严重的给料和出料的问题，而且在密闭的空间内同样很难做到加热均匀，旋转窑是底部有料，填充率正常只有10-20%，而且气流是走上面，所以炉腔的上面温度比较高，紧挨着炉体的底部温度就比较低，且无法用传统喷火的方式加热，如果同样用电加热的方式，加热也很难做到均匀，并且设备的安装和维护非常麻烦。

CN110085939A公开了一种废旧磷酸铁锂电池正极片的分离回收方法。先将废旧磷酸铁锂电池正极片剪切成松散状的片断，放入烧结炉中在惰性气氛下（99.9%纯度以上的氮气氩气或者氖气）煅烧，得到煅烧后的废极片，将废极片分进行氧化锆球敲打状态下的振打筛分，振动筛上面得到铝箔，下面为磷酸铁锂废粉。通过该方法可以得到含铝量小于0.02%的磷酸铁锂粉末，但是必须使用99.9%以上的高纯度的昂贵的惰性气体，而这些惰性气体不易回收，运行成本非常昂贵，另外因为设备的密封性和惰性气体纯度的原因只能保证氧含量控制在1000PPM以内，这些微量的氧气就会导致部分的磷酸铁锂被氧化而改变了物相结构，从而导致通过这种方法回收回来的磷酸铁锂粉末无法直接再次用于生产磷酸铁锂电池，而是必须通过火法修复或者湿法处理后才能重新获得磷酸铁锂正极材料。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种塔式极片和正极材料分离装置，可以实现连续的工业化生产自动顺畅地进出料；保证物料加热的均匀性；极低的能耗；实现了正极材料和铝片的充分分离，有效地使正极材料的粘合剂充分分解。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种塔式极片和正极材料分离装置，包括反应炉炉体，其中反应炉炉体内部由上至下依次连通的进料口、预热区、高温区、冷却区、出料口，其中进料口处配装有用于将物料带入反应炉炉体内部的进口关风机，所述出料口处配装有用于将物料排出反应炉炉体的出口关风机；高温区内由上至下交错分布有第一加热管组件、第二加热管组件，其中第一加热管组件、第二加热管组件相互平行;其中冷却区内由上至下设置有依次连通的若干层网格状冷却水管，且冷却区的底部还设置有保护气入口。

进一步，第一加热管组件包括若干条沿空间X轴方向延伸的加热管，第二加热管组件包括若干条沿空间Y轴方向延伸的加热管。

进一步，其中反应炉炉体外侧壁对应预热区的位置包裹有第一保温层，反应炉炉体外侧壁对应高温区的位置包裹有第二保温层，且第二保温层的厚度大于第一保温层。