[发明专利]废旧锂离子电池的处理系统

摘要

本发明提供了一种废旧锂离子电池的处理系统。该系统包括破碎装置、低温气化裂解炉、燃烧装置、烟气净化装置、细碎筛分装置、金属回收装置、酸浸装置及正极材料前驱体制备装置，破碎装置用于将废旧锂离子电池的电芯进行破碎；低温气化裂解炉用于将电芯碎料进行低温气化裂解得到裂解气和固体剩余物；燃烧装置的进气口分别与裂解气出口和挥发有机物出口相连；烟气净化装置包括净化炉、石灰乳喷射装置和除尘器；金属回收装置，用于回收金属片中的铁、铝及铜；酸浸装置，用于对粉体进行酸浸得到滤液；正极材料前驱体制备装置用于利用滤液制备前驱体材料。本发明能够对废旧锂离子电池进行资源化和无害化处理，是废旧锂离子电池的有效处理系统。 1

主权项

1.一种废旧锂离子电池的处理系统，其特征在于，包括：

破碎装置(10)，所述破碎装置(10)设置有电芯碎料出口和挥发有机物出口，所述破碎装置(10)用于将所述废旧锂离子电池的电芯进行破碎得到电芯碎料和挥发有机物；

低温气化裂解炉(20)，所述低温气化裂解炉(20)设置有电芯碎料进口、裂解气出口及固体剩余物出口，所述电芯碎料进口与所述电芯碎料出口相连，所述低温气化裂解炉(20)用于将所述电芯碎料进行低温气化裂解得到裂解气和固体剩余物；

燃烧装置(30)，所述燃烧装置(30)设置有进气口和烟气出口，所述进气口分别与所述裂解气出口和所述挥发有机物出口相连；

烟气净化装置(40)，所述烟气净化装置(40)包括净化炉(41)、石灰乳喷射装置(43)和除尘器(44)，所述净化炉(41)设置有烟气进口和脱酸烟气出口，所述烟气进口与所述烟气出口相连；所述石灰乳喷射装置(43)用于向所述净化炉(41)中喷射石灰乳以将所述烟气中的含磷酸性气体转化成磷酸钙，并将含氟酸性气体转化成氟化钙；所述除尘器(44)与所述脱酸烟气出口相连；

细碎筛分装置(50)，所述细碎筛分装置(50)设置有固体剩余物进口、金属片出口及粉体出口，所述细碎筛分装置(50)用于对所述固体剩余物进行细碎筛分得到粉体和金属片；

金属回收装置(60)，与所述金属片出口相连，用于回收所述金属片中的铁、铝及铜；

酸浸装置(70)，所述酸浸装置(70)与所述粉体出口相连，用于对所述粉体进行酸浸得到滤液；以及

正极材料前驱体制备装置(80)，与所述酸浸装置(70)相连，用于利用所述滤液制备锂离子电池正极材料的前驱体材料。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述低温气化裂解炉(20)包括：

壳体，设置有所述电芯碎料进口、所述裂解气出口、所述固体剩余物出口及过热蒸汽进口，所述壳体用于为所述低温气化裂解提供反应场所；

夹套，设置在所述壳体的外部，所述夹套设置有热烟气进口，所述热烟气进口用于向所述夹套中通入热烟气以对所述低温气化裂解进行补热。

3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括热烟气供应装置，所述热烟气供应装置与所述热烟气进口相连，用于向所述夹套中补充燃烧燃油和/或天然气产生的热烟气。

4.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述低温气化裂解炉(20)的所述电芯碎料进口处设置有第一密封部，所述裂解气出口处设置有第二密封部，所述固体剩余物出口处设置有第三密封部；所述处理系统还包括惰性气体供应装置(90)，所述惰性气体供应装置(90)分别于所述第一密封部、所述第二密封部及所述第三密封部相连。

5.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述燃烧装置(30)为余热锅炉，所述燃烧装置(30)还设置有蒸汽出口，所述处理系统还包括高频加热器(31)，所述高频加热器(31)的入口与所述蒸汽出口相连，所述高频加热器(31)的出口与所述过热蒸汽出口相连。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述烟气净化装置(40)还包括活性炭喷射装置(42)，所述活性炭喷射装置(42)用于向所述净化炉(41)中喷射活性炭以吸附脱除所述烟气中的二噁英和异味。

7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述除尘器(44)还设置有尘渣出口，所述处理系统还包括熔融炉(110)，所述熔融炉(110)与所述尘渣出口相连，用于对所述尘渣出口排出的尘渣进行熔融无害化处理。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述金属回收装置(60)为磁选装置、重选装置或风选装置。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括浮选装置(100)，所述浮选装置(100)设置在所述粉体出口与所述酸浸装置(70)之间的管路上，用于对所述粉体进行浮选除碳。

10.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述酸浸装置(70)还设置有碳粉出口；所述处理系统还包括熔融炉(110)，所述熔融炉(110)设置有燃料进口，所述燃料进口与所述碳粉出口相连。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述正极材料前驱体制备装置(80)包括：

第一沉淀装置(81)，所述第一沉淀装置(81)设置有滤液进口、压缩空气进口和二次滤液出口，所述滤液进口与所述酸浸装置(70)的滤液出口相连，所述第一沉淀装置(81)用于对所述滤液进行除铁；

第二沉淀装置(82)，所述第二沉淀装置(82)设置有二次滤液进口、沉淀剂进口和前驱体材料出口，所述二次滤液进口与所述二次滤液出口相连，所述第二沉淀装置(82)用于将所述二次滤液进口排出的二次滤液进行沉淀反应生成所述前驱体材料；以及

沉淀剂供应装置(83)，与所述沉淀剂进口相连，用于向所述第二沉淀装置(82)中供应沉淀剂进行所述沉淀反应。

12.根据权利要求11所述的处理系统，其特征在于，所述第一沉淀装置(81)还设置有铁渣出口，所述处理系统还包括熔融炉(110)，所述熔融炉(110)与所述铁渣出口相连，用于对所述铁渣出口排出的铁渣进行熔融无害化处理。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括放电装置(120)，所述放电装置(120)用于对所述废旧锂离子电池的电芯进行放电处理，所述放电装置(120)与所述破碎装置(10)相连，用于将放电处理后的所述电芯输送至所述破碎装置(10)中。