(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911190997.0
(22)申请日 2019.11.28
(71)申请人 广州维港环保科技有限公司
地址 510700 广东省广州市黄埔区科学大
道181号A4栋14-15层
(72)发明人 陈宗达 李夏 蔡珠华 王志成
(74)专利代理机构 广州哲力智享知识产权代理
有限公司 44494
代理人 余全平
(51)Int.Cl.
H01M 10/54(2006.01)
H01M 10/0525(2010.01)
B01D 50/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种废旧锂电池回收处理的
裂解气净化系统、热风炉系统、烟气处理及排放
系统、固体处理与分选系统；预处理系统接入裂
解炉系统，烟气处理及排放系统接入裂解炉系
统，固体处理与分选系统接入裂解炉系统，裂解
炉系统、裂解气净化系统、热风炉系统三者串联
连接。本发明采用隔氧式外加热对废旧锂离子电
池进行加热，实现对预处理后的废旧锂离子电池
的无氧裂解处理，本发明采用循环式加热方式，
使得系统更加节能、环保，同时系统能连续运行，
工作效率高。系统烟气排放环保，最终的有价金
属锂钴镍等资源回收更为彻底，经济效益更高，
实现废旧锂离子电池的减量化、无害化及资源化
处理。权利要求书2页 说明书6页 附图6页CN 111129633 A 2020.05.08
C N 111129633
A
1.一种废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，包括：预处理系统、裂解炉系统、裂解气净化系统、热风炉系统、烟气处理及排放系统、固体处理与分选系统；
所述预处理系统接入所述裂解炉系统，所述烟气处理及排放系统接入所述裂解炉系统，所述固体处理与分选系统接入所述裂解炉系统，所述裂解炉系统、所述裂解气净化系统、所述热风炉系统三者串联连接；
所述预处理系统包括用于破碎锂电池的破碎机；
所述裂解炉系统包括用于锂电池无氧裂解处理的裂解炉，所述裂解炉包括容纳锂电池的炉本体以及容
纳加热烟气的外夹套，所述外夹套设置在所述炉本体外，所述外夹套内的加热烟气对所述炉本体内的锂电池进行加热并使其发生无氧裂解；
所述裂解气净化系统包括依次连接的高温除尘器、高温过滤器、喷淋塔、气水分离器、缓冲罐以及第一引风机；所述裂解炉与所述高温除尘器连通；所述裂解气净化系统将所述锂电池无氧裂解后所产生的裂解气进行净化处理；
所述热风炉系统包括热风炉及助燃风机，所述热风炉接入能源外部能源；所述助燃风机接入外部空气，所述助燃风机与所述热风炉连通；所述第一引风机与所述热风炉连通；所述热风炉与所述裂解炉连通；所述热风炉系统为所述裂解炉系统提供无氧裂解所需的高温烟气；
所述固体处理与分选系统包括依次连接的水冷套料仓、料封泵、第一旋风除尘器、气流磨、第二旋风除尘器以及振动筛，还包括设置在料封泵一侧的罗茨风机；所述水冷套料仓与所述裂解炉连通；
所述烟气处理及排放系统包括烟气处理器以及第二引风机，所述第二引风机分别与所述烟气处理器和外部烟囱连通；所述烟气处理器和所述裂解炉连通。
2.如权利要求1所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述预处理系统还包括第一收料斗、挡板输送机、第三旋风除尘器、第二收料斗以及定量给料机；所述挡板输送机与所述破碎机
的进料端连通，所述破碎机的出料端与所述第三旋风除尘器连通，所述定量给料机与所述裂解炉的进料端连通；所述第一收料斗、所述挡板输送机、所述破碎机、所述第三旋风除尘器、所述第二收料斗以及所述定量给料机依次连接。
3.如权利要求2所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述预处理系统还包括第三引风机和第一布袋除尘器；所述第一布袋除尘器通过吸风罩连通至所述第一收料斗和所述第二收料斗的上方；所述第三引风机的一侧与所述第一布袋除尘器连通，另一侧与外部大气连通。
4.如权利要求1所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述裂解炉系统还包括两个双层翻板阀，所述双层翻板阀分别设置在所述裂解炉的固体物料输入端和固体物料输出端。
5.如权利要求1所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述固体处理与分选系统还包括第四引风机和第二布袋除尘器；所述第二布袋除尘器通过吸风罩连通至所述振动筛的上方，所述第二布袋除尘器还连通至所述第一旋风除尘器和所述第二旋风除尘器；所述第四引风机的一端与所述第二布袋除尘器连通，另一端与外部大气连通。
6.如权利要求1所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，在所述裂解气净化系统内，所述高温过滤器的数量为2个。
7.如权利要求2所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述预处理系统还包括用于将锂电池运输到所述第一收料斗内的电动葫芦。
8.如权利要求1所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述热风炉内还设置有紧急排放阀。
9.如权利要求1所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述裂解炉还设置有防爆阀防爆片、气体在线监测装置以及报警器。
10.如权利要求1所述的废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，其特征在于，所述破碎机内填充有惰性气体以及设置有喷水装置。
一种废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统
技术领域
[0001]本发明涉及废料回收领域，具体涉及一种废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统。
背景技术
[0002]根据中国汽车技术研究中心预测，预计到2020年，我国新能源汽车动力电池累计报废量将达到32.2万吨的规模。废旧锂离子动力电池中含有大量的有价金属及有机物，若不加以回收利用会造成严重的环境污染以及资源浪费。以三元材料锂离子动力电池为例，其中镍、钴、锰、锂、铜、铝的平均含量分别为22.1％、9.3％、10.5％、3.9％、13.3％、12.7％等，其中很多金属的含量远远高于矿石中的金属含量。锂离子电池原料矿产资源日益减少，特别是我国钴、锂资源相对匮乏，严重制约了锂离子电池产业的良性发展。因此，如何避免废旧锂离子动力电池对环境的污染，同时实现有价金属资源的综合循环回收成为当前的焦点。
[0003]目前，国内外大型企业的回收主要是面向普通小型锂离子电池，主要采用火法冶金处理技术(以美国的Inmetco公司、日本住友和索尼公司为代表)、湿法冶金处理技术(以法国Recupyl公司和中国的格林美公司为代表)以及火法-湿法冶金联合处理技术(以比利时的Umicore公司、中国的邦普公司和德国的ACCUREC公司为代表)。
[0004]但以上的处理方法存在人工分选难度大、回收产品纯度和回收率低等问题。为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于废旧锂离子电池回收处置的无氧裂解系统，该系统对废旧锂离子电池的种类和形态没有过高要求。与火法处理相比，不需要加入过多的空气进行焚烧处理形成大量的烟气，避免产生氮氧化物、硫化物、二噁英、重金属等有毒有害物质；与湿法处理相比，不产生有毒有害液体废物，不造成环境的二次污染物；同时，该处理系统对废旧锂离子电池的回收处理具有产品高回收
率、高纯度的技术优势。
发明内容
[0005]为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，采用无氧裂解的方式对锂离子电池进行分解处理，其工艺简单，可有效地回收正负极材料的有价金属，避免氧气与正极片中的铝箔受热发生铝热反应而损坏设备，且不产生大气污染物。
[0006]本发明采用以下的技术方案实现：
[0007]一种废旧锂电池回收处理的无氧裂解系统，包括：预处理系统、裂解炉系统、裂解气净化系统、热风炉系统、烟气处理及排放系统、固体处理与分选系统；所述预处理系统接入所述裂解炉系统，所述烟气处理及排放系统接入所述裂解炉系统，所述固体处理与分选系统接入所述裂解炉系统，所述裂解炉系统、所述裂解气净化系统、所述热风炉系统三者串联连接；所述预处理系统包括用于破碎锂电池的破碎机；所述裂解炉系统包括用于无氧裂解处理的裂解炉，所述裂解炉包括容纳锂电池的炉本体以及容纳加热烟气的外夹套，所述外夹套设置在所述炉本体外，所述外夹套内的加热烟气对所述炉本体内的锂电池进行加热
并使其发生无氧裂解；所述裂解气净化系统包括依次连接的高温除尘器、高温过滤器、喷淋塔、气水
分离器、缓冲罐以及第一引风机；所述裂解炉与所述高温除尘器连通；所述裂解气净化系统将所述锂电池无氧裂解后所产生的裂解气进行净化处理；所述热风炉系统包括热风炉及助燃风机，所述热风炉接入能源外部能源；所述助燃风机接入外部空气，所述助燃风机与所述热风炉连通；所述第一引风机与所述热风炉连通；所述热风炉与所述裂解炉连通；所述热风炉系统为所述裂解炉系统提供无氧裂解所需的高温烟气；所述固体处理与分选系统包括依次连接的水冷套料仓、料封泵、第一旋风除尘器、气流磨、第二旋风除尘器以及振动筛，还包括设置在料封泵一侧的罗茨风机；所述水冷套料仓与所述裂解炉连通；所述烟气处理及排放系统包括烟气处理器以及第二引风机，所述第二引风机分别与所述烟气处理器和外部烟囱连通；所述烟气处理器和所述裂解炉连通。
[0008]进一步地，所述预处理系统还包括第一收料斗、挡板输送机、第三旋风除尘器、第二收料斗以及定量给料机；所述挡板输送机与所述破碎机的进料端连通，所述破碎机的出料端与所述第三旋风除尘器连通，所述定量给料机与所述裂解炉的进料端连通；所述第一收料斗、所述挡板输送机、所述破碎机、所述第三旋风除尘器、所述第二收料斗以及所述定量给料机依次连接。
[0009]进一步地，所述预处理系统还包括第三引风机和第一布袋除尘器；所述第一布袋除尘器通过吸风罩连通至所述第一收料斗和所述第二收料斗的上方；所述第三引风机的一侧与所述第一布袋除尘器连通，另一侧与外部大气连通。
[0010]进一步地，所述裂解炉系统还包括两个双层翻板阀，所述双层翻板阀分别设置在所述裂解炉的固体物料输入端和固体物料输出端。
[0011]进一步地，所述固体处理与分选系统还包括第四引风机和第二布袋除尘器；所述第二布袋除尘器通过吸风罩连通至所述振动筛的上方，所述第二布袋除尘器还连通至所述第一旋风除尘器和所述第二旋风除尘器；所述第四引风机的一端与所述第二布袋除尘器连通，另一端与外部大气连通。
[0012]进一步地，在所述裂解气净化系统内，所述高温过滤器的数量为2个。
[0013]进一步地，所述预处理系统还包括用于将锂电池运输到所述第一收料斗内的电动葫芦。
[0014]进一步地，所述热风炉内还设置有紧急排放阀。
[0015]进一步地，所述裂解炉还设置有防爆阀防爆片、气体在线监测装置以及报警器。[0016]进一步地，所述破碎机内填充有惰性气体以及设置有喷水装置。
[0017]相比于现有技术，本发明能达到的有益效果为：本发明采用隔氧式外加热对废旧锂离子电池进行加热，实现对预处理后的废旧锂离子电池的无氧裂解处理，本发明采用循环式加热方式，使得系统更加节能、环保，同时系统能连续运行，工作效率高。相比于焚烧处理，系统无重金属飞灰及二噁英产生，烟气排放更环保，最终的有价金属锂钴镍等资源回收更为彻底，经济效益更高，实现废旧锂离
子电池的减量化、无害化及资源化处理。
附图说明
[0018]图1为本发明的系统架构示意图；
[0019]图2是本发明的工艺流程示意图；
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