【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電池回收領域，具體涉及一種鋰離子電池中金屬離子回收裝置及方法。
技術介紹
1、在過去的二十年里，鋰離子電池（libs）的市場顯著增長，被廣泛應用于?3c、電動汽車和儲能等領域。然而，達到使用壽命后，將產生大量退役鋰離子電池，其中含有大量有價金屬元素和有害物質，一旦處理不當將造成資源浪費，并引發環境污染和安全問題，因此，退役鋰離子電池的回收和循環利用技術成為當今研究的熱點，也同時引起了全球關注。
2、現有的鋰離子電池電極材料一般都采用鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰和三元材料等。退役三元鋰離子電池蘊含豐富的鋰、鎳、鈷等有價金屬元素,其中co?占5%?~20%,ni?占5%?~12%,mn占7%?~10%,li?占2%?~5%,潛在資源量巨大，回收經濟價值高。
3、現有技術中，對于廢舊鋰離子電池中金屬的回收裝置披露不多，且結構都較為復雜，本專利技術通過提供一整套回收裝置，從原料的放電到最終的鋰離子回收，可有效回收金屬離子，實現廢舊電池的資源化利用。
技術實現思路
1、本專利技術克服現有技術缺陷，提供一種廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置及方法。
2、本專利技術技術方案如下。
3、一種廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，包括放電存放罐、粉碎罐、篩分槽、烘干箱、有機物去除罐、堿液罐、ph調節罐和吸附解吸罐；所述放電存放罐的底部出口與粉碎罐的頂部入口間設置有傳送帶；所述粉碎罐的底部出口與篩分槽的頂部入口之間設置有傳送帶；所述篩分槽底部設置有
4、進一步地，所述篩分槽由篩分槽主體、震動傳送帶、風扇、收集槽組成；所述篩分槽主體的一個側面上設置有風扇，所述篩分槽主體內設置有一個以上的震動傳送帶，所述震動傳送帶之間形成z字型結構；所述篩分槽主體內部與風扇相對的側面底部設置有用于收集電極粉末的收集槽，所述收集槽的出口為電極材料出口，所述震動傳送帶下方設置有金屬外殼出口，該篩分槽中主要利用電池的殼體材料與電機材料的密度不同，采用風扇氣流進行分篩，分篩出電機材料進入電極粉末的收集槽，其他物質經過震動傳送帶進入金屬外殼出口。
5、進一步地，所述吸附解吸罐上下分別為液體出口與液體入口。
6、進一步地，所述吸附解吸罐內部從下到上分別設置有放置架、吸附劑放置容器、擾流盤、放置架和吸附劑放置容器；所述吸附劑放置容器放置于放置架上；所述吸附劑放置容器為網狀材料制作成的柱體結構，內部填充有鋰吸附劑。
7、進一步地，所述放置架上設置有超聲柱，所述吸附劑放置容器上對應設置有吸附劑放置容器孔道，當吸附劑放置容器放置于放置架上時，所述吸附劑放置容器孔道正好套入超聲柱上。
8、進一步地，所述放電存放罐、粉碎罐、有機物去除罐和堿液罐的底部均設置有液體流出口，所述液體流出口管道上設置有閥門。
9、一種采用所述裝置的廢舊鋰離子電池中金屬離子回收方法，包括如下步驟：
10、（1）將廢棄電池放置于電存放罐內，所述電存放罐1加入飽和kcl溶液，進行放電操作；然后將液體排出后，打開底部出口，使得放電后的電池通過傳送帶進入粉碎罐；所述放電操作時間為12~24h；
11、（2）粉碎罐中，粉碎設備對電池進行粉碎后，將液體排出后，打開底部出口，使得粉碎后的電池通過傳送帶進入篩分槽，進行篩分，其中金屬外殼通過金屬外殼出口篩出，進行回收；電極粉末通過電極材料出口篩出，然后進入烘干箱，進行烘干操作，所述烘干箱是對電解質進行低溫烘干去除；
12、（3）烘干后的電極材料經過傳送帶進入有機物去除罐，所述有機物去除罐為熱解裝置；電極材料在有機物去除罐中熱解去除有機物后，然后打開底部出口，使得電極材料通過傳送帶進入堿液罐；
13、（4）堿液罐7中裝有氫氧化鈉溶液，浸泡12~20h后，浸泡液體進入ph調節罐，加入酸性溶液至ph為6~7形成懸浮液，懸浮液進入吸附解吸罐8進行回收金屬，回收后改用純水對吸附解吸罐8內部的進行解吸；所述吸附解吸罐8中超聲功率為20～90khz；所述金屬離子為鋰離子。
14、上述方法中，步驟（2）中，所述烘干的溫度為200~300℃。
15、上述方法中，步驟（3）中，所述熱解為：電極材料在300-500℃下加熱3~6h。
16、上述方法中，步驟（4）中，所述回收金屬為回收鋰離子。
17、與現有技術相比，本專利技術的優勢在于：
18、本專利技術從廢舊鋰離子電池的回收入手，提供了一整套金屬離子回收裝置，該裝置可以實現從放電到金屬離子回收的全過程操作，減少人工操作的步驟，結構簡單易于實現。此外本專利技術可有高效回收鋰離子。
19、
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1.一種廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，包括放電存放罐（1）、粉碎罐（2）、篩分槽（4）、烘干箱（5）、有機物去除罐（6）、堿液罐（7）、pH調節罐（10）和吸附解吸罐（8）；所述放電存放罐（1）的底部出口與粉碎罐（2）的頂部入口間設置有傳送帶（3）；所述粉碎罐（2）的底部出口與篩分槽（4）的頂部入口之間設置有傳送帶（3）；所述篩分槽（4）底部設置有金屬外殼回收出口與電極材料出口；所述電極材料出口與烘干箱（5）連接，所述烘干箱（5）底部出口與有機物去除罐（6）頂部入口之間設置有傳送帶（3），所述有機物去除罐（6）的底部出口與堿液罐（7）頂部入口之間設置有傳送帶（3），所述堿液罐（7）的液體出口與pH調節罐（10）連接，所述pH調節罐（10）的底部出口與吸附解吸罐（8）的底部連接。
2.根據權利要求1所述廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，所述篩分槽（4）由篩分槽主體、震動傳送帶（4.1）、風扇（4.2）、收集槽（4.3）組成；所述篩分槽主體的一個側面上設置有風扇（4.2），所述篩分槽主體內設置有一個以上的震動傳送帶（4.1），所述震動傳送帶（4
3.根據權利要求1所述廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，所述吸附解吸罐（8）上下分別為液體出口與液體入口。
4.根據權利要求1所述廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，所述吸附解吸罐（8）內部從下到上分別設置有放置架（8.4）、吸附劑放置容器（8.1）、擾流盤（8.5）、放置架（8.4）和吸附劑放置容器（8.1）；所述吸附劑放置容器（8.1）放置于放置架（8.4）上；所述吸附劑放置容器（8.1）為網狀材料制作成的柱體結構，內部填充有鋰吸附劑。
5.根據權利要求4所述廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，所述放置架（8.4）上設置有超聲柱（8.3），所述吸附劑放置容器（8.1）上對應設置有吸附劑放置容器孔道（8.2），當吸附劑放置容器（8.1）放置于放置架（8.4）上時，所述吸附劑放置容器孔道（8.2）正好套入超聲柱（8.3）上。
6.根據權利要求1所述廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，所述放電存放罐（1）、粉碎罐（2）、有機物去除罐（6）和堿液罐（7）的底部均設置有液體流出口（9），所述液體流出口（9）管道上設置有閥門。
7.一種采用權利要求1~6任一項所述裝置的廢舊鋰離子電池中金屬離子回收方法，其特征在于，包括如下步驟：
8.根據權利要求7所述方法，其特征在于，步驟（2）中，所述烘干的溫度為200~300℃。
9.根據權利要求7所述方法，其特征在于，步驟（3）中，所述熱解為：電極材料在300-500℃下加熱3~6h。
10.根據權利要求7所述方法，其特征在于，步驟（4）中，所述回收金屬為回收鋰離子。
...【技術特征摘要】
1.一種廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，包括放電存放罐（1）、粉碎罐（2）、篩分槽（4）、烘干箱（5）、有機物去除罐（6）、堿液罐（7）、ph調節罐（10）和吸附解吸罐（8）；所述放電存放罐（1）的底部出口與粉碎罐（2）的頂部入口間設置有傳送帶（3）；所述粉碎罐（2）的底部出口與篩分槽（4）的頂部入口之間設置有傳送帶（3）；所述篩分槽（4）底部設置有金屬外殼回收出口與電極材料出口；所述電極材料出口與烘干箱（5）連接，所述烘干箱（5）底部出口與有機物去除罐（6）頂部入口之間設置有傳送帶（3），所述有機物去除罐（6）的底部出口與堿液罐（7）頂部入口之間設置有傳送帶（3），所述堿液罐（7）的液體出口與ph調節罐（10）連接，所述ph調節罐（10）的底部出口與吸附解吸罐（8）的底部連接。
2.根據權利要求1所述廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，所述篩分槽（4）由篩分槽主體、震動傳送帶（4.1）、風扇（4.2）、收集槽（4.3）組成；所述篩分槽主體的一個側面上設置有風扇（4.2），所述篩分槽主體內設置有一個以上的震動傳送帶（4.1），所述震動傳送帶（4.1）之間形成z字型結構；所述篩分槽主體內部與風扇（4.2）相對的側面底部設置有用于收集電極粉末的收集槽（4.3），所述收集槽（4.3）的出口為電極材料出口，所述震動傳送帶（4.1）下方設置有金屬外殼出口。
3.根據權利要求1所述廢舊鋰離子電池中金屬離子回收裝置，其特征在于，所述吸附解吸罐（8）上下分別為液體出口與液體入口...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉萍，馬旭，馬欣妮，周計玲，張海鳳，
申請(專利權)人：中國化學品安全協會，
類型：發明
國別省市：
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