【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂电池回收的，特别是一种废旧锂电池回收工艺。
技术介绍
1、近年来，大量废旧锂离子电池的产生，对我国乃至全世界的电子废弃物处理和环境保护提出了严峻的挑战。一方面，废旧锂离子电池中含有有毒易燃电解质、重金属等有害组分，若处理不当会引发严重的水体和土壤污染，甚至引发火灾、爆炸等安全事故；另一方面，废旧锂离子电池中含有大量的锂、钴、镍、锰、铜等金属资源，如能实现电池元素的高效循环，可在很大程度上缓解我国在钴、锂等资源短缺的窘境。
2、火法还原熔炼能对废旧锂离子电池中有价金属高效回收，同时废旧锂电池中的负极碳以及金属铝的高温还原特性能够替代传统类还原剂，实现高温熔炼过程钴、铜、铁氧化物金属化还原，避免了还原剂资源的额外输入，这无疑降低了废旧锂离子电池中有价金属的回收成本，易于实现规模化处理。目前，单独采用火法工艺多存在能耗高、污染大、资源利用率低等缺点，而常规湿法处理工艺较难实现锂的选择性浸出，获得的浸出液中杂质金属多，后续除杂净化成本高，流程长，且锂损失大。然而，现有火法处理技术和装备碳排放超标、能耗高、污染大。
3、基于此，本申请从固废资源化利用、节能降耗的角度，基于还原从废旧锂电池中锂的新思路，开发一种从废旧锂离子电池中提取锂的绿色低碳高效节能新技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，从固废资源化利用、节能降耗的角度，提供一种从废旧锂离子电池中提取锂的绿色低碳高效节能新技术。
2、本申请提供一种废旧锂电池回收工艺，具体的包括以下步
3、s1 预处理：将废旧锂电池进行低温冷冻放电处理并拆解破碎，破碎后输送至干燥设备中去除电解液，再送至热解设备中去除隔膜、粘结剂等有机物；
4、s2分选：对s1处理后的破碎物料进行分选，得到黑粉（正极材料）、铜和铝；
5、s3微波焙烧还原：将分离出的黑粉干燥处理成粉末，与煤炭粉按一定比例混合，在保护气氛下进行微波高温焙烧；
6、s4浸出：将焙烧产物通过co2碳化水浸的方式将锂进行选择性分离，制备碳酸氢锂水溶液，再进一步浓缩处理成碳酸锂产品。
7、进一步的，步骤s1中的放电处理采用低温冷冻法。
8、进一步的，步骤s1中的电解液采用高密封性的单体回转窑进行低温蒸发去除。
9、进一步的，步骤s1中有机物的热解处理工艺为分段处理：第一阶段热解处理温度为150～200 ℃，反应时间为20～40min，以分解隔膜；第二阶段热解处理温度为450～600℃，反应时间为0.5～2h，以分解集流体和电极材料之间的粘结剂pvdf。
10、进一步的，步骤s2中的分选方式为重力分选、磁选、振动筛选等。
11、进一步的，步骤s3中的黑粉中的锂与煤炭粉中碳的摩尔比为1：1.5～2，粉末粒径大小为<100μm。
12、进一步的，步骤s3中的保护气氛为氮气、氦气、氩气等惰性气体。
13、进一步的，步骤s3中的微波焙烧工艺为：焙烧温度为600～900℃，保温时间为0.5～1h，微波功率为3～5kw。
14、进一步的，步骤s4中的浸出工艺为：采用动态连续式聚能超声波浸出技术，其中液固比为25～40ml/g，浸出时间为30～60min；浓缩处理温度为80～100℃，ph为10～13。
15、进一步的，回收方法还包括废弃处理步骤，对步骤s1、s3中的热解、焙烧工艺配套相应的烟气净化装置，处理达标后再排放。
16、本专利技术的有益效果在于：低温冷冻放电法处理量大，污染少，适于大批量工业化应用；煤炭粉作为还原剂与正极材料焙烧的碳热还原法，与传统高温熔炼法相比，所需温度较低，能耗也低，具有相对较好的选择性提锂效果，同时煤炭粉的高吸波性能产生局部高温热点，提高还原效率，将包埋的金属锂剥离出来，从而进一步提升锂的浸出率；本申请提出的“新型动态连续式聚能超声波高效浸出技术”，通过在浸出设备中设置加压、加热及超声波装置，以集成泵驱动快速传输和聚能超声空化效应，将被包裹的li元素分离出来，有助于提高其浸出效率，具有显著节能降耗效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种废旧锂电池回收工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤S1中的放电处理采用低温冷冻法。
3.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤S1中的电解液采用高密封性的单体回转窑进行低温蒸发去除。
4.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤S1中有机物的热解处理工艺为分段处理：第一阶段热解处理温度为150～200 ℃，反应时间为20～40min；第二阶段热解处理温度为450～600 ℃，反应时间为0.5～2h。
5.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤S2中的分选方式为重力分选、磁选、振动筛选等。
6.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤S3中的黑粉中的锂与煤炭粉中碳的摩尔比为1：1.5～2，粉末粒径大小为<100μm。
7.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤S3中的保护气氛为氮气、氦气、氩气等惰性气体。
8.根据权利要
9.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤S4中的浸出工艺为：采用动态连续式聚能超声波浸出技术，其中液固比为25～40ml/g，浸出时间为30～60min；浓缩处理温度为80～100℃，pH为10～13。
10.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述回收方法还包括废弃处理步骤，对步骤S1、S3中的热解、焙烧工艺配套相应的烟气净化装置，处理达标后再排放。
...【技术特征摘要】
1.一种废旧锂电池回收工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤s1中的放电处理采用低温冷冻法。
3.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤s1中的电解液采用高密封性的单体回转窑进行低温蒸发去除。
4.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤s1中有机物的热解处理工艺为分段处理：第一阶段热解处理温度为150～200 ℃，反应时间为20～40min；第二阶段热解处理温度为450～600 ℃，反应时间为0.5～2h。
5.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤s2中的分选方式为重力分选、磁选、振动筛选等。
6.根据权利要求1所述的废旧锂电池回收工艺，其特征在于，所述步骤s3中的黑粉中的锂与煤炭粉中碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐少春，曹轩，施鹏宇，李刚，贲道春，吴阳，
申请(专利权)人：海安南京大学高新技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。