【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及酸析离心釜领域，尤其涉及一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置及方法。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池由于其耐高温、比容量高、原料来源丰富、价格便宜等优点，已广泛应用于汽车动力电池，而随着新能源汽车产业持续发展，动力电池报废量也会逐年增加，因此，开发对报废磷酸铁锂回收技术工艺的需求迫在眉睫，磷酸铁锂电池中磷酸铁锂全部存在于电池正极片中，随着各国对全球生态环境的重视，从二次资源中获取原料制备磷酸铁锂也将成为未来研究的一种趋势，然而在实际使用时，目前回收磷酸铁锂电池的方法主要集中在锂元素的分离回收，其中的铁和磷元素大多没有充分回收利用，存在着电池的回收率较低的问题，因此，我们提出一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置及方法，用于解决上述提到的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决
技术介绍
中存在的缺点，而提出的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置及方法。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，包括酸析离心釜，所述酸析离心釜包括釜体，所述釜体顶部安装有端盖，所述端盖顶端中部安装有电机，所述电机底部驱动端固定连接有转轴，所述转轴底部贯穿顶盖，所述转轴与顶盖转动连接，所述转轴底部固定连接有加热棒，所述加热棒设置在内侧，所述顶盖转动连接在内筒顶部，所述内筒设置在釜体内下部，所述转轴底部外周固定连接有多个连接架二，所述连接架二均与内筒固定连接，所述
3、优选的，所述端盖中部一侧开设有进料口，所述进料口底部固定连接有导料管，所述导料管底部贯穿顶盖顶端中部一侧，所述进料口与顶盖固定连接。
4、优选的，所述釜体一侧上部贯穿有回流管，所述回流管底部贯穿顶盖顶部远离导料管的一侧，所述回流管远离顶盖的一端固定连接有出液口一，所述出液口一法兰连接有通液管，所述通液管远离出液口一的一端法兰连接有进液口一，所述进液口一安装在釜体外周一侧下部，所述通液管中部安装有泵体，所述泵体固定连接在釜体外周一侧中部。
5、优选的，所述釜体外周下部螺旋绕设有加热管，所述加热管上端部固定连接有进气口，所述加热管下端部固定连接有排气口，所述加热管通过排气口与进气口联通有热气源。
6、优选的，所述内筒外周下部安装有均匀分布的电磁阀，所述内筒内侧端口均安装有滤罩，所述内筒内部通过电磁阀与釜体内部相连通。
7、优选的，所述内筒底端中部通过密封轴承转动连接有出料管，所述出料管底部贯穿釜体底端中部，所述出料管与釜体固定连接，所述出料管底部均设置有集料桶，所述出料管中部均设置有阀体。
8、优选的，所述釜体底端中部两侧均固定连接有出液口二，所述出液口二中部均设置有阀体，所述出液口二底端分别与连接管两端法兰连接，所述连接管一侧中部固定连接有导管。
9、优选的，所述导管远离连接管的一端与过滤泵进口端固定连接，所述过滤泵出口端固定连接有通管，所述通管远离过滤泵的一端法兰连接有进液口二，所述进液口二固定连接在釜体外周下部一侧，所述进液口二远离通管的一端通过旋转套与内筒内部相连通，所述旋转套转动连接在内筒外周下部，所述过滤泵安装在固定架内侧下部。
10、优选的，所述釜体外周上部固定连接有均匀分布的连接架一，所述连接架一均固定连接在固定架顶部，所述固定架上端中部被釜体所贯穿。
11、优选的，一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心方法，包括以下操作步骤；
12、s1、先通过破碎机将废弃磷酸铁锂电池进行破碎，得到废弃磷酸铁锂电池粉末，之后将破碎粉末通过进料口与导料管导入到内筒内部，之后向内筒内部注入碳酸与双氧水，形成磷酸铁锂混合溶液并启动电机，通过电机利用转轴带动内筒进行离心混合，转速为300r/min，对磷酸铁锂混合溶液进行混合搅拌，此时磷酸铁锂混合溶液发生反应，产生磷酸铁；
13、s2、关闭电机，让内筒沉淀5min，之后开启电磁阀，将余下混合溶液导出内筒，进入釜体中，之后开启出料管上的阀门，将内筒内部余下的磷酸铁排出，通过收集桶实现对磷酸铁的收集；
14、s3、当余下混合溶液进入釜体内部后，启动热气源通过进气口向加热管内部导入热气，对余下混合溶液进行加热浓缩，加热温度为230摄氏度，对余下混合溶液进行提纯浓缩；
15、s4、打开出液口二上的阀体，将提纯后的混合溶液导出，通过过滤泵能够实现对混合溶液的过滤除杂，从而能够将混合溶液中的杂质去除，得到纯净含锂溶液，经过过滤后的纯净含锂溶液会通过通管重新被导回内筒内部；
16、s5、当经过过滤的纯净含锂溶液回到内筒内部后，向内筒内部加入碳酸钠，再次启动电机，对内筒进行离心混合，电机转速为500r/min，并启动底部的加热棒，加热温度为300摄氏度，混合加热后含锂溶液会与碳酸钠发生反应，产生碳酸锂；
17、s6、再次关闭电机，让内筒沉淀5min，之后再次打开电磁阀，将溶液导出，使碳酸锂留在内筒内，并通过出料管排出，之后人们能够重复s1步骤，同时通过泵体能够将釜体上一次循环余下的溶液抽出，利用通液管、出液口一与回流管导回到内筒内部，进行再次循环。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、1、通过电机利用转轴带动内筒进行离心混合能够对磷酸铁锂混合溶液进行混合搅拌，从而能够有效加快，废弃磷酸铁锂电池粉末与碳酸和双氧水之间的反应与混合，有利于实际使用，同时通过转轴底部的电热棒能够实现对物料之间混合的进一步加快，同时提高温度能够有效加快碳酸锂的析出速度，有利于对废旧磷酸铁锂电池中铁元素的回收工作。
20、2、在第一次离心沉淀之后，人们能够开启电磁阀，将余下混合溶液导出内筒，进入到釜体中，在此过程中，通过滤罩能够将溶液中析出的磷酸铁拦下，避免磷酸铁的意外随之排出，之后开启出料管上的阀门，将内筒内部余下的磷酸铁排出，通过收集桶实现对磷酸铁的收集，从而能够实现对废弃磷酸铁锂电池中有效部分的充分利用。
21、3、当混合溶液进入到釜体内部后，人们能够启动热气源通过进气口向加热管内部导入热气，对余下混合溶液进行加热浓缩，对余下混合溶液进行提纯浓缩，之后打开出液口二上的阀体，将提纯后的混合溶液导出，通过过滤泵能够实现对混合溶液的过滤除杂，从而能够将混合溶液中的杂质去除，得到纯净含锂溶液，有利于后续工序的回收工作，经过过滤后的纯净含锂溶液会通过通管重新被导回内筒内部，实现循环离心，完成一筒两用，从而能够实现对的充分利用，减少设备投入，有利于工业生产。
22、4、当经过过滤的纯净含锂溶液回到内筒内部后，向内筒内部加入碳酸钠，再次启动电机，对内筒进行离心混合，并启动底部的加热棒，混合加热后含锂溶液会与碳酸钠发生反应，产生碳酸锂，从而能够完成对废弃磷酸铁锂电池中余下锂元素的回收利用，能够有效提升废旧电池的回收利用率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，包括酸析离心釜(1)，其特征在于：所述酸析离心釜(1)包括釜体(101)，所述釜体(101)顶部安装有端盖(104)，所述端盖(104)顶端中部安装有电机(106)，所述电机(106)底部驱动端固定连接有转轴(122)，所述转轴(122)底部贯穿顶盖(121)，所述转轴(122)与顶盖(121)转动连接，所述转轴(122)底部固定连接有加热棒，所述加热棒设置在(125)内侧，所述顶盖(121)转动连接在内筒(125)顶部，所述内筒(125)设置在釜体(101)内下部，所述转轴(122)底部外周固定连接有多个连接架二(128)，所述连接架二(128)均与内筒(125)固定连接，所述内筒(125)外周上下部均转动连接有限位架(123)，所述限位架(123)均固定连接在釜体(101)内下部。
2.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述端盖(104)中部一侧开设有进料口(105)，所述进料口(105)底部固定连接有导料管(124)，所述导料管(124)底部贯穿顶盖
3.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述釜体(101)一侧上部贯穿有回流管(120)，所述回流管(120)底部贯穿顶盖(121)顶部远离导料管(124)的一侧，所述回流管(120)远离顶盖(121)的一端固定连接有出液口一(117)，所述出液口一(117)法兰连接有通液管(126)，所述通液管(126)远离出液口一(117)的一端法兰连接有进液口一(108)，所述进液口一(108)安装在釜体(101)外周一侧下部，所述通液管(126)中部安装有泵体(118)，所述泵体(118)固定连接在釜体(101)外周一侧中部。
4.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述釜体(101)外周下部螺旋绕设有加热管(107)，所述加热管(107)上端部固定连接有进气口(119)，所述加热管(107)下端部固定连接有排气口(110)，所述加热管(107)通过排气口(110)与进气口(119)联通有热气源。
5.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述内筒(125)外周下部安装有均匀分布的电磁阀(127)，所述内筒(125)内侧端口均安装有滤罩，所述内筒(125)内部通过电磁阀(127)与釜体(101)内部相连通。
6.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述内筒(125)底端中部通过密封轴承转动连接有出料管(115)，所述出料管(115)底部贯穿釜体(101)底端中部，所述出料管(115)与釜体(101)固定连接，所述出料管(115)底部均设置有集料桶，所述出料管(115)中部均设置有阀体。
7.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述釜体(101)底端中部两侧均固定连接有出液口二(116)，所述出液口二(116)中部均设置有阀体，所述出液口二(116)底端分别与连接管(111)两端法兰连接，所述连接管(111)一侧中部固定连接有导管(114)。
8.根据权利要求7所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述导管(114)远离连接管(111)的一端与过滤泵(112)进口端固定连接，所述过滤泵(112)出口端固定连接有通管(113)，所述通管(113)远离过滤泵(112)的一端法兰连接有进液口二(109)，所述进液口二(109)固定连接在釜体(101)外周下部一侧，所述进液口二(109)远离通管(113)的一端通过旋转套(129)与内筒(125)内部相连通，所述旋转套(129)转动连接在内筒(125)外周下部，所述过滤泵(112)安装在固定架(103)内侧下部。
9.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述釜体(101)外周上部固定连接有均匀分布的连接架一(102)，所述连接架一(102)均固定连接在固定架(103)顶部，所述固定架(103)上端中部被釜体(101)所贯穿。
10.一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心方法，应用于权利要求1-9任一条所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：包括以下操作步骤；
...【技术特征摘要】
1.一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，包括酸析离心釜(1)，其特征在于：所述酸析离心釜(1)包括釜体(101)，所述釜体(101)顶部安装有端盖(104)，所述端盖(104)顶端中部安装有电机(106)，所述电机(106)底部驱动端固定连接有转轴(122)，所述转轴(122)底部贯穿顶盖(121)，所述转轴(122)与顶盖(121)转动连接，所述转轴(122)底部固定连接有加热棒，所述加热棒设置在(125)内侧，所述顶盖(121)转动连接在内筒(125)顶部，所述内筒(125)设置在釜体(101)内下部，所述转轴(122)底部外周固定连接有多个连接架二(128)，所述连接架二(128)均与内筒(125)固定连接，所述内筒(125)外周上下部均转动连接有限位架(123)，所述限位架(123)均固定连接在釜体(101)内下部。
2.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述端盖(104)中部一侧开设有进料口(105)，所述进料口(105)底部固定连接有导料管(124)，所述导料管(124)底部贯穿顶盖(121)顶端中部一侧，所述进料口(105)与顶盖(121)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述釜体(101)一侧上部贯穿有回流管(120)，所述回流管(120)底部贯穿顶盖(121)顶部远离导料管(124)的一侧，所述回流管(120)远离顶盖(121)的一端固定连接有出液口一(117)，所述出液口一(117)法兰连接有通液管(126)，所述通液管(126)远离出液口一(117)的一端法兰连接有进液口一(108)，所述进液口一(108)安装在釜体(101)外周一侧下部，所述通液管(126)中部安装有泵体(118)，所述泵体(118)固定连接在釜体(101)外周一侧中部。
4.根据权利要求1所述的一种基于废弃磷酸铁锂电池再利用的碳酸锂溶液循环离心装置，其特征在于：所述釜体(101)外周下部螺旋绕设有加热管(107)，所述加热管(107)上端部固定连接有进气口(119)，所述加热管(107)下端部固定连接有排气口(110)，所述加热管(107)通过排气口(110)与进气口(119)联通有热气源。...
【专利技术属性】
技术研发人员：许志远，罗成果，张红波，韩冰倩，王卫，苏宇鑫，吴豪，张玉浩，周鸿瑞，周珊珊，许月清，
申请(专利权)人：河南福鑫能源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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