【技术实现步骤摘要】
本申请涉及废旧锂电电池中有价金属回收，具体涉及一种从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属方法及装置。
技术介绍
1、随着磷酸铁锂电池的退役，因退役后的磷酸铁锂电池中含有铁和锂等有价金属，现有技术大多对废旧磷酸铁锂电池拆解破碎分选后进行回收，目前，对于拆解后的磷酸铁锂电池黑粉回收，除了湿法工艺和火法工艺，还有利用氯气与电池黑粉进行氯化反应，以对退役磷酸铁锂电池中有价金属进行回收。而废旧磷酸铁锂电池黑粉与氯气属于放热反应，在反应过程中会释放出大量热量，但是为了提高废旧磷酸铁锂黑粉中有价金属的回收率，废旧磷酸铁锂电池黑粉与氯气的反应温度既需要控制在较高温度环境，同时也需要控制在较低温度环境，当反应温度需要控制在较低温度环境时，温度过高会产生大量副反应，进而影响磷酸铁锂电池黑粉中有价金属的最终回收收率。
2、公开号cn115149134a公开了一种高温氯化焙烧废旧锂电池的设备，包括氯气反应室、水浸釜和第一溶液收集室：所述氯气反应室包括氯气气氛进口、废旧锂电池材料进口和反应物出口，所述反应物出口通过管道与所述水浸釜连通，所述水浸釜与所述第一溶液收集室通过管道连通，以使废旧锂电池材料和氯气反应的产物进入所述水浸釜处理后流入第一溶液收集室；所述氯气反应室内还安装有第一搅拌装置和自动加热装置，所述第一搅拌装置用于强化废旧锂电池材料与氯气之间的反应，所述氯气气氛进口连接的管道上设置有用于控制氯气气氛输入的氯气控制阀。其中，所述自动加热装置可以更好地控制焙烧过程中的温度，保证氯气反应室的反应温度为预设温度的±3℃以内。该设备能够有效将氯气
3、鉴于此，本申请提供了一种有效控制氯化反应温度进而实现高效回收废旧磷酸铁锂黑粉中有价金属的方法和装置。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请公开了一种从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属方法及装置，其通过在氯化反应器内设置翻料机构对黑粉进行翻面，使得黑粉能够充分与氯气接触反应，同时，结合换热系统和氯气进料量的控制对氯化反应器内的温度进行有效控制，使得氯化反应在设定温度条件下反应，进而实现了废旧磷酸铁锂黑粉的高效回收。
2、本申请实施例提供了一种从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属方法及装置，包括进料机构、氯化反应器、出料机构和换热系统，其中：
3、进料机构，所述进料机构用于将废旧磷酸铁锂黑粉输送至氯化反应器中；
4、氯化反应器，所述氯化反应器与进料机构出料端连通，且氯化反应器中设置有翻料机构和氯气进料管，翻料机构用于对废旧磷酸铁锂黑粉进行翻面以使废旧磷酸铁锂黑粉与氯气充分接触；
5、出料机构，所述出料机构与氯化反应器的出料端连通，用于将氯化反应器的氯化反应产物输送至外部储存容器内；
6、换热系统，所述换热系统与氯化反应器连接，用于对氯化反应器内的温度进行调节；
7、结合换热系统内的换热介质温度和氯化反应器内的实时温度调整氯气进料管内的氯气进料量，进而通过调整氯气进料量对氯化反应器内的反应温度进行调节控制，或通过调整氯气进料量和换热介质温度对氯化反应器内的反应温度进行调节控制，从而将废旧磷酸铁锂黑粉中的有价金属充分转化为对应的氯化产物。
8、在一些实施方式中，所述进料机构包括原料仓、螺旋进料机和第一变频电机，原料仓的出口端与螺旋进料机的入口端连通，螺旋进料机的出口端与氯化反应器的入口端连通，且原料仓和螺旋进料机的外侧均设有与换热系统连接的第一夹套，第一变频电机与螺旋进料机连接用于调节螺旋进料机的进料量。
9、在一些实施方式中，所述原料仓内设有搅拌装置、第一驱动机构和振动器，所述第一驱动机构与搅拌装置连接用于驱动搅拌装置旋转以对原料仓内废旧磷酸铁锂黑粉进行搅拌，振动器用于将搅拌后的废旧磷酸铁锂黑粉输送至螺旋进料机内。
10、在一些实施方式中，所述氯化反应器包括反应筒体、进料端板和出料端板，反应筒体的进料端与进料端板密封连接，反应筒体的出料端与出料端板密封连接，翻料机构包括搅拌杆和第二驱动机构，搅拌杆转动连接在进料端板或出料端板上用于对反应筒体内的废旧磷酸铁锂黑粉进行翻面，第二驱动机构与搅拌杆连接用于驱动搅拌杆旋转，反应筒体出料端连接有用于通入保护气体的第一进气口，反应筒体进料端连接有用于排尾气的第一出气口，且反应筒体外侧连接有与换热系统连接的第二夹套或反应筒体内设有与换热系统连接并与搅拌杆错开的盘管。
11、在一些实施方式中，所述出料机构包括螺旋出料机、第二变频电机和暂存仓，第二变频电机与螺旋出料机连接用于调节螺旋出料机的出料量，螺旋出料机的进口端与氯化反应器的出口端连通，螺旋出料机的出口端与暂存仓的进料口连通，且螺旋出料机的外侧设有与换热系统连接的第三夹套。
12、在一些实施方式中，所述螺旋出料机的进口端与反应筒体的出口端或出料端板连通。
13、在一些实施方式中，所述翻料机构包括螺旋输料机和第二驱动机构，螺旋输料机与进料机构连接用于将进料机构输送的废旧磷酸铁锂黑粉从氯化反应器的进料端输送至氯化反应器的出料端，第二驱动机构与螺旋输料机连接用于驱动螺旋输料机转动，进而对螺旋输料机的输料量进行调节控制。
14、在一些实施方式中，所述氯化反应器上还设有第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器设置在反应筒体内用于检测反应筒体内的温度，第二温度传感器设置在第二夹套内用于检测第二夹套内换热介质的温度。
15、在一些实施方式中，所述换热系统包括换热装置，换热装置与外部电加热系统和循环冷却水系统内连接用于控制换热装置内换热介质的温度，换热装置的出口端与第三夹套的进口端连通，第三夹套的出口端与第二夹套或盘管的进口端连通，第二夹套或盘管的出口端与第一夹套的进口端连通，第一夹套的出口端与换热装置的进口端连通。
16、本申请还提供了一种从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属方法，所述方法基于上述所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置进行有价金属回收，具体包括以下步骤：
17、s100、打开换热系统以使换热系统与氯化反应器连接；
18、s200、通过进料机构将废旧磷酸铁锂黑粉输送至氯化反应器中，同时基于氯气进料管向氯化反应器中通入氯气；
19、s300、利用翻料机构对氯化反应器中废旧磷酸铁锂黑粉进行翻面以使废旧磷酸铁锂黑粉与氯气充分接触反应，同时结合氯化反应器内的温度和换热介质的温度实时调整氯气进料量，基于氯气进料量或氯气进料量和换热介质温度有效控制氯化反应器内的反应温度，使得废旧磷酸铁锂黑粉中有价金属能够充分转化为对应氯化产物；
20、s400、通过出料机构将氯化产物输送至外部储存容器中以进行后续物料分离。
21、与现有技术比较，本申请通过在氯化反应器内设置翻料机构，基于翻料结构对输送至氯化反应器内的废旧磷酸铁锂黑粉进行实时翻面，使得废旧磷酸铁锂黑粉能够充分与通入的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，包括进料机构、氯化反应器、出料机构和换热系统，其中：
2.如权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述进料机构包括原料仓、螺旋进料机和第一变频电机，原料仓的出口端与螺旋进料机的入口端连通，螺旋进料机的出口端与氯化反应器的入口端连通，且原料仓和螺旋进料机的外侧均设有与换热系统连接的第一夹套，第一变频电机与螺旋进料机连接用于调节螺旋进料机的进料量。
3.如权利要求2所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述原料仓内设有搅拌装置、第一驱动机构和振动器，所述第一驱动机构与搅拌装置连接用于驱动搅拌装置旋转以对原料仓内废旧磷酸铁锂黑粉进行搅拌，振动器用于将搅拌后的废旧磷酸铁锂黑粉输送至螺旋进料机内。
4.如权利要求3所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述氯化反应器包括反应筒体、进料端板和出料端板，反应筒体的进料端与进料端板密封连接，反应筒体的出料端与出料端板密封连接，翻料机构包括搅拌杆和第二驱动机构，搅拌杆转动连接在
5.如权利要求4所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述出料机构包括螺旋出料机、第二变频电机和暂存仓，第二变频电机与螺旋出料机连接用于调节螺旋出料机的出料量，螺旋出料机的进口端与氯化反应器的出口端连通，螺旋出料机的出口端与暂存仓的进料口连通，且螺旋出料机的外侧设有与换热系统连接的第三夹套。
6.如权利要求5所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述螺旋出料机的进口端与反应筒体的出口端或出料端板连通。
7.如权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述翻料机构包括螺旋输料机和第二驱动机构，螺旋输料机与进料机构连接用于将进料机构输送的废旧磷酸铁锂黑粉从氯化反应器的进料端输送至氯化反应器的出料端，第二驱动机构与螺旋输料机连接用于驱动螺旋输料机转动，进而对螺旋输料机的输料量进行调节控制。
8.如权利要求5所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述氯化反应器上还设有第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器设置在反应筒体内用于检测反应筒体内的废旧磷酸铁锂黑粉温度，第二温度传感器设置在第二夹套内用于检测第二夹套内换热介质的温度。
9.如权利要求5所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述换热系统包括换热装置，换热装置与外部电加热系统和循环冷却水系统内连接用于控制换热装置内换热介质的温度，换热装置的出口端与第三夹套的进口端连通，第三夹套的出口端与第二夹套或盘管的进口端连通，第二夹套或盘管的出口端与第一夹套的进口端连通，第一夹套的出口端与换热装置的进口端连通。
10.一种从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-9任一项所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置进行有价金属回收，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，包括进料机构、氯化反应器、出料机构和换热系统，其中：
2.如权利要求1所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述进料机构包括原料仓、螺旋进料机和第一变频电机，原料仓的出口端与螺旋进料机的入口端连通，螺旋进料机的出口端与氯化反应器的入口端连通，且原料仓和螺旋进料机的外侧均设有与换热系统连接的第一夹套，第一变频电机与螺旋进料机连接用于调节螺旋进料机的进料量。
3.如权利要求2所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述原料仓内设有搅拌装置、第一驱动机构和振动器，所述第一驱动机构与搅拌装置连接用于驱动搅拌装置旋转以对原料仓内废旧磷酸铁锂黑粉进行搅拌，振动器用于将搅拌后的废旧磷酸铁锂黑粉输送至螺旋进料机内。
4.如权利要求3所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述氯化反应器包括反应筒体、进料端板和出料端板，反应筒体的进料端与进料端板密封连接，反应筒体的出料端与出料端板密封连接，翻料机构包括搅拌杆和第二驱动机构，搅拌杆转动连接在进料端板或出料端板上用于对反应筒体内的废旧磷酸铁锂黑粉进行翻面，第二驱动机构与搅拌杆连接用于驱动搅拌杆旋转，反应筒体出料端连接有用于通入保护气体的第一进气口，反应筒体进料端连接有用于排尾气的第一出气口，且反应筒体外侧连接有与换热系统连接的第二夹套或反应筒体内设有与换热系统连接并与搅拌杆错开的盘管。
5.如权利要求4所述的从废旧磷酸铁锂黑粉中高效回收有价金属装置，其特征在于，所述出料机构包括螺旋出料机、第二变频电机和暂存仓，第二变频电机与螺旋出料机连接用于调节...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟发平，谭水发，朱济群，蒋素斌，刘宏兵，熊轶智，贺持缓，陈杰，
申请(专利权)人：郴州汇能储能材料工程研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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