專(zhuān)利名稱(chēng)：鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物質(zhì)組成材料分離回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及組成材料的資源化分離系 統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鋰電池是一種電子消耗品，報(bào)廢的鋰電池如若處理處置不當(dāng)，其中含有的鈷等重 金屬會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。而另一方面，鋰電池中所含有的Co、Cu、Li、Ni、Al、狗、Zn、Ca、Mg 及Mn等金屬均是寶貴的礦產(chǎn)資源，其中鈷、銅及鋰的含量可高達(dá)20%、7%和3%。以含量 最高的金屬鈷為例，其是國(guó)際公認(rèn)的戰(zhàn)略物質(zhì)。我國(guó)鈷資源極為貧乏，一直依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口。 因此，對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行資源化處理，無(wú)異于開(kāi)發(fā)一座富含有價(jià)金屬的城市礦山，不僅具有 經(jīng)濟(jì)效益，而且還具有顯著的社會(huì)環(huán)境效益。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視廢電池所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題，從上世紀(jì)80年代起開(kāi)始立法 加強(qiáng)廢舊電池的管理、回收與處理處置，先后產(chǎn)生了多種處置方法。如日本學(xué)者將鋰電池破 碎分選后，將電芯與焦炭、石灰石混合焙燒，有機(jī)物燃燒成為二氧化碳及其他氣體，鈷酸鋰 被還原為金屬鈷和氧化鋰，氟、磷、鋁等元素則被爐渣固定。這種火法處理技術(shù)處理量大、工 藝簡(jiǎn)單，但電芯燃燒時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生爆炸，且不能將各種有價(jià)金屬完全分開(kāi)，產(chǎn)生的各種廢氣 也會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。
濕法回收處理過(guò)程是通過(guò)酸浸使鈷、鋁、鋰等金屬進(jìn)入溶液，或先使用堿浸使大部 分鋁溶解，再用酸浸出堿浸渣，然后用各種分離技術(shù)提取溶液中的鈷、鋰等有價(jià)金屬。這種 方法對(duì)金屬的浸出效果較好，相對(duì)火法處理可大大減少對(duì)環(huán)境的污染。因此是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi) 外研究的熱點(diǎn)，并已投入工業(yè)化生產(chǎn)。但它是建立在鋰電池組成材料安全分離的基礎(chǔ)上的， 而鋰電池在破碎分離時(shí)由于存在殘余電量，會(huì)有爆炸或燃燒的隱患。
由此可見(jiàn)，現(xiàn)有鋰電池資源化工藝多基于組成材料的安全分離，而安全分離過(guò)程 多采用的“放電+破碎”工藝又不能確保所有鋰電池都能放電完畢，因此破碎過(guò)程中仍會(huì)有 燃燒或爆炸的安全隱患。
為保證組成材料的安全分離，提高鋰電池的破碎效率，有必要開(kāi)發(fā)一種自動(dòng)化程 度高、物料破碎分離效果好、防火防爆性能高的破碎分離裝置，以便更好地支持后續(xù)的資源 化回收處理工藝。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種鋰電池組成材料的資源 化分離系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙合理，安全高效環(huán)保，既能消除因殘余電量帶來(lái)的燃燒、爆炸 隱患和二次污染問(wèn)題，又方便對(duì)破碎后物料進(jìn)行資源化回收，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，包括 進(jìn)料輸送裝置、破碎裝置、噴淋裝置、中間輸送裝置、離心分選裝置、固體收集裝置、沉淀裝 置、廢氣收集裝置和控制裝置，所述進(jìn)料輸送裝置與所述破碎裝置的進(jìn)料口配合設(shè)置用于將鋰電池輸送進(jìn)入所述進(jìn)料口中，所述噴淋裝置設(shè)置在所述破碎裝置中用于噴淋降溫，所 述中間輸送裝置分別與所述破碎裝置的出料口和所述離心分選裝置的入口配合設(shè)置用于 將所述出料口的出料輸送至所述的離心分選裝置的入口中，所述離心分選裝置的排水口與 所述沉淀裝置連接，所述固體收集裝置與所述離心分選裝置配合設(shè)置用于收集所述離心分 選裝置離心后得到的固體物料，所述廢氣收集裝置與所述破碎裝置連通，所述控制裝置電 連接所述進(jìn)料輸送裝置、所述破碎裝置、所述噴淋裝置、所述中間輸送裝置、所述離心分選 裝置、所述固體收集裝置和所述廢氣收集裝置。
較佳地，所述進(jìn)料輸送裝置為輸送帶，所述破碎裝置為鉸切式破碎機(jī)，所述離心分 選裝置為離心機(jī)，所述固體收集裝置為風(fēng)力收集裝置，所述沉淀裝置是沉淀槽。
更佳地，所述風(fēng)力收集裝置是收集風(fēng)機(jī)，所述鉸切式破碎機(jī)由耐高溫防爆材料制 成。
較佳地，所述廢氣收集裝置包括廢氣收集單元和與所述破碎裝置連通的收集管 道，所述廢氣收集單元設(shè)置在所述收集管道中并與所述控制裝置電連接。
較佳地，所述噴淋裝置設(shè)置在所述的破碎裝置的出料口中。
更佳地，所述出料口豎直向下設(shè)置，所述噴淋裝置向上傾斜設(shè)置。
較佳地，所述中間輸送裝置包括溜槽、水泵和溢流貯槽，所述沉淀裝置與所述溢流 貯槽連通，所述溢流貯槽通過(guò)所述水泵連通所述溜槽，所述溜槽分別與所述的破碎裝置的 出料口和所述的離心分選裝置的入口配合設(shè)置，所述水泵電連接所述控制裝置。
更佳地，所述離心分選裝置的數(shù)目為2個(gè)，所述溜槽為“人”型活動(dòng)溜槽，所述“人” 型活動(dòng)溜槽分別與所述的破碎裝置的出料口和兩所述的離心分選裝置的入口配合設(shè)置。
鉸佳地，所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)還包括隔音裝置，所述破碎裝 置、所述噴淋裝置、所述中間輸送裝置和至少部分所述固體收集裝置位于所述隔音裝置中， 所述廢氣收集裝置設(shè)置在所述隔音裝置外部并通過(guò)所述隔音裝置連通所述破碎裝置。
更佳地，所述隔音裝置是隔音罩。
本發(fā)明的有益效果具體如下
1、本發(fā)明通過(guò)進(jìn)料輸送裝置將鋰電池輸送進(jìn)破碎裝置，由破碎裝置將鋰電池破 碎，并用噴淋裝置噴淋降溫，徹底避免鋰電池在破碎過(guò)程發(fā)生燃燒或爆炸的可能，設(shè)計(jì)巧 妙，安全高效；
2、本發(fā)明通過(guò)離心分選裝置將破碎后的物料實(shí)現(xiàn)固液分離，液體流至沉淀裝置沉 淀，固體通過(guò)固體收集裝置收集，破碎過(guò)程產(chǎn)生的廢氣通過(guò)廢氣收集裝置收集，既能消除二 次污染問(wèn)題，又方便對(duì)破碎后物料進(jìn)行資源化回收，設(shè)計(jì)巧妙，安全高效環(huán)保，適于大規(guī)模 推廣應(yīng)用；
3、本發(fā)明的中間輸送裝置包括溜槽、水泵和溢流貯槽，通過(guò)循環(huán)水將破碎后出料 沖至離心分選裝置，離心后液體流至沉淀裝置沉淀，上清液流至溢流貯槽，再由水泵循環(huán)利 用，設(shè)計(jì)巧妙，節(jié)約資源；
4、本發(fā)明利用隔音裝置將破碎裝置、噴淋裝置、中間輸送裝置和至少部分固體收 集裝置隔在其中，避免噪聲傳播外界，設(shè)計(jì)巧妙，非常環(huán)保，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的一具體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示的具體實(shí)施例的隔音罩內(nèi)部透視的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示的具體實(shí)施例的主視示意圖。
圖4是圖1所示的具體實(shí)施例的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4所示的具體實(shí)施例的隔音罩內(nèi)部透視的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1-5所示，本發(fā)明的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)包括進(jìn)料輸送裝 置1、破碎裝置2、噴淋裝置(未示出)、中間輸送裝置、離心分選裝置3、固體收集裝置4、沉 淀裝置(未示出)、廢氣收集裝置5和控制裝置(未示出)，所述進(jìn)料輸送裝置1與所述破 碎裝置2的進(jìn)料口配合設(shè)置用于將鋰電池輸送進(jìn)入所述進(jìn)料口中，所述噴淋裝置設(shè)置在所 述破碎裝置2中用于噴淋降溫，所述中間輸送裝置分別與所述破碎裝置2的出料口和所述 離心分選裝置3的入口配合設(shè)置用于將所述出料口的出料輸送至所述的離心分選裝置3的 入口中，所述離心分選裝置3的排水口與所述沉淀裝置連接，所述固體收集裝置4與所述離 心分選裝置3配合設(shè)置用于收集所述離心分選裝置3離心后得到的固體物料，所述廢氣收 集裝置5與所述破碎裝置2連通，所述控制裝置電連接所述進(jìn)料輸送裝置1、所述破碎裝置 2、所述噴淋裝置、所述中間輸送裝置、所述離心分選裝置3、所述固體收集裝置4和所述廢 氣收集裝置5。
較佳地，所述進(jìn)料輸送裝置1為輸送帶，所述破碎裝置2為鉸切式破碎機(jī)，所述離 心分選裝置3為離心機(jī)，所述固體收集裝置4為風(fēng)力收集裝置，所述沉淀裝置是沉淀槽。在 本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述風(fēng)力收集裝置是收集風(fēng)機(jī)，所述鉸切式破碎機(jī)由耐高溫防爆 材料制成。請(qǐng)參見(jiàn)圖2和3所示，鉸切式破碎機(jī)的動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)21提供，收集風(fēng)機(jī)包括鼓 風(fēng)機(jī)41。
較佳地，所述廢氣收集裝置5包括廢氣收集單元和與所述破碎裝置2連通的收集 管道，所述廢氣收集單元設(shè)置在所述收集管道中并與所述控制裝置電連接。在本發(fā)明的具 體實(shí)施例中，收集管道連通廢氣凈化車(chē)間，將破碎過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣通過(guò)收集管道收集并 輸送至廢氣凈化車(chē)間，以即時(shí)進(jìn)行無(wú)害化處理。
較佳地，所述噴淋裝置設(shè)置在所述的破碎裝置2的出料口中。在本發(fā)明的具體實(shí) 施例中，所述出料口豎直向下設(shè)置，所述噴淋裝置向上傾斜設(shè)置?？蓪?duì)出料即時(shí)噴淋降溫， 徹底避免鋰電池在破碎過(guò)程發(fā)生燃燒或爆炸的可能。
較佳地，所述中間輸送裝置包括溜槽6、水泵7和溢流貯槽(未示出)，所述沉淀裝 置與所述溢流貯槽連通，所述溢流貯槽通過(guò)所述水泵7連通所述溜槽6，所述溜槽6分別與 所述的破碎裝置2的出料口和所述的離心分選裝置3的入口配合設(shè)置，所述水泵7電連接 所述控制裝置。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述離心分選裝置3的數(shù)目為2個(gè)，所述溜槽6 為“人”型活動(dòng)溜槽，所述“人”型活動(dòng)溜槽分別與所述的破碎裝置2的出料口和兩所述的 離心分選裝置3的入口配合設(shè)置。即，破碎機(jī)下方裝有“人”型活動(dòng)溜槽，使用循環(huán)水將出 料沖入離心機(jī)。通過(guò)兩臺(tái)離心機(jī)的交替作業(yè)使破碎物料中的粉末進(jìn)入液體，同時(shí)達(dá)到固液分離和干燥固體物料的目的。離心干燥后的物料使用風(fēng)力收集裝置(如收集風(fēng)機(jī))收集， 以便進(jìn)行后續(xù)資源化處理。另外，沉淀槽用于沉淀收集離心后水溶液中石墨、鈷酸鋰等粉末 物質(zhì)，并配有溢流貯槽蓄集上清液以循環(huán)使用。
較佳地，所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)還包括隔音裝置8，所述破碎裝 置2、所述噴淋裝置、所述中間輸送裝置和至少部分所述固體收集裝置4位于所述隔音裝置 8中，所述廢氣收集裝置5設(shè)置在所述隔音裝置8外部并通過(guò)所述隔音裝置8連通所述破 碎裝置2。更佳地，所述隔音裝置8是隔音罩。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，隔音罩殼體為鐵 質(zhì)，外觀尺寸1730mmX1800mmXM60mm，將整個(gè)破碎機(jī)、水泵7、收集風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)41隔在 其中，避免噪聲傳播外界。
本發(fā)明使用時(shí)，首先打開(kāi)電源，鋰電池通過(guò)輸送帶輸送進(jìn)入破碎機(jī)開(kāi)始破碎工作， 碎片落入破碎機(jī)下方的“人”型活動(dòng)溜槽，由水泵7驅(qū)動(dòng)的循環(huán)水沖至離心機(jī)中，通過(guò)例如 使用氣動(dòng)開(kāi)關(guān)控制循環(huán)水在“人”型活動(dòng)溜槽內(nèi)流向，使兩臺(tái)離心機(jī)交替作業(yè)，當(dāng)離心機(jī)內(nèi) 物料達(dá)到內(nèi)膽1/3高度時(shí)，離心進(jìn)行固液分離，固液分離后的液體進(jìn)入沉淀槽沉淀，上清液 進(jìn)入溢流貯槽經(jīng)由水泵7進(jìn)行循環(huán)使用，離心干燥(離心機(jī)可附帶干燥功能)后的固體物 料由收集風(fēng)機(jī)集中收集，沉淀槽底部的沉淀物定期取出，進(jìn)行石墨粉和鈷的資源化回收，在 鋰電池破碎過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣由相應(yīng)的廢氣收集裝置5進(jìn)行回收，并輸送至廢氣處理車(chē)間 進(jìn)行無(wú)害化處理。
可以理解，本發(fā)明不僅適于鋰電池組成材料的破碎分離回收，還適用于其它同類(lèi) 型易燃易爆的組合物體的組成材料的破碎分離回收。
綜上，本發(fā)明的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙合理，安全高效環(huán)保， 既能消除因殘余電量帶來(lái)的燃燒、爆炸隱患和二次污染問(wèn)題，又方便對(duì)破碎后物料進(jìn)行資 源化回收，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)料輸送裝置、破碎裝 置、噴淋裝置、中間輸送裝置、離心分選裝置、固體收集裝置、沉淀裝置、廢氣收集裝置和控 制裝置，所述進(jìn)料輸送裝置與所述破碎裝置的進(jìn)料口配合設(shè)置用于將鋰電池輸送進(jìn)入所述 進(jìn)料口中，所述噴淋裝置設(shè)置在所述破碎裝置中用于噴淋降溫，所述中間輸送裝置分別與 所述破碎裝置的出料口和所述離心分選裝置的入口配合設(shè)置用于將所述出料口的出料輸 送至所述的離心分選裝置的入口中，所述離心分選裝置的排水口與所述沉淀裝置連接，所 述固體收集裝置與所述離心分選裝置配合設(shè)置用于收集所述離心分選裝置離心后得到的 固體物料，所述廢氣收集裝置與所述破碎裝置連通，所述控制裝置電連接所述進(jìn)料輸送裝 置、所述破碎裝置、所述噴淋裝置、所述中間輸送裝置、所述離心分選裝置、所述固體收集裝 置和所述廢氣收集裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)料 輸送裝置為輸送帶，所述破碎裝置為鉸切式破碎機(jī)，所述離心分選裝置為離心機(jī)，所述固體 收集裝置為風(fēng)力收集裝置，所述沉淀裝置是沉淀槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力 收集裝置是收集風(fēng)機(jī)，所述鉸切式破碎機(jī)由耐高溫防爆材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣 收集裝置包括廢氣收集單元和與所述破碎裝置連通的收集管道，所述廢氣收集單元設(shè)置在 所述收集管道中并與所述控制裝置電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述噴淋 裝置設(shè)置在所述的破碎裝置的出料口中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述出料 口豎直向下設(shè)置，所述噴淋裝置向上傾斜設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述中間 輸送裝置包括溜槽、水泵和溢流貯槽，所述沉淀裝置與所述溢流貯槽連通，所述溢流貯槽通 過(guò)所述水泵連通所述溜槽，所述溜槽分別與所述的破碎裝置的出料口和所述的離心分選裝 置的入口配合設(shè)置，所述水泵電連接所述控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述離心 分選裝置的數(shù)目為2個(gè)，所述溜槽為“人”型活動(dòng)溜槽，所述“人”型活動(dòng)溜槽分別與所述的 破碎裝置的出料口和兩所述的離心分選裝置的入口配合設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述的鋰 電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)還包括隔音裝置，所述破碎裝置、所述噴淋裝置、所述中間 輸送裝置和至少部分所述固體收集裝置位于所述隔音裝置中，所述廢氣收集裝置設(shè)置在所 述隔音裝置外部并通過(guò)所述隔音裝置連通所述破碎裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其特征在于，所述隔音 裝置是隔音罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)，其進(jìn)料輸送裝置與破碎裝置的進(jìn)料口配合設(shè)置，噴淋裝置設(shè)置在破碎裝置中，中間輸送裝置分別與破碎裝置的出料口和離心分選裝置的入口配合設(shè)置，離心分選裝置的排水口與沉淀裝置連接，固體收集裝置與離心分選裝置配合設(shè)置，廢氣收集裝置與破碎裝置連通，控制裝置電連接除沉淀裝置以外的其它裝置，較佳地，噴淋裝置設(shè)置在破碎裝置的出料口中，中間輸送裝置包括溜槽、水泵和溢流貯槽，本系統(tǒng)還包括隔音裝置，本發(fā)明的鋰電池組成材料的資源化分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙合理，安全高效環(huán)保，既能消除因殘余電量帶來(lái)的燃燒、爆炸隱患和二次污染問(wèn)題，又方便對(duì)破碎后物料進(jìn)行資源化回收，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)B09B3/00GK102029283SQ20101906302
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者侯坤, 康俊峰, 李春航 申請(qǐng)人:偉翔環(huán)?？萍及l(fā)展(上海)有限公司