本技術涉及硫化物廢料處理,具體地說,是一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng)。
背景技術:
1、自鋰離子電池問世以來,由于其具有高循環(huán)壽命、高能量密度等特點,被廣泛應用于攝像機、筆記本電腦、手機、電動工具等便攜式電子設備。近年來,隨著鋰離子電池的更新迭代甚至被應用于新能源汽車領域;目前,在該領域大家都特別關注具有高安全、高能量密度的全固態(tài)電池,其中,以硫化物固態(tài)電池為主的無機固態(tài)電池因其電解質具有較高的離子電導率、易于形成骨架結構、電化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點,受到學術界和商業(yè)界的青睞;雖然硫化物固態(tài)電解質有它獨到的優(yōu)勢,但是在實際研發(fā)過程中也存在諸多問題,這里特別提出其合成測試過程中存在的環(huán)境安全問題,一方面,合成及測試過程中會產生諸多廢料,這些廢料通常是在通風櫥浸泡后統(tǒng)一收集去除,這種簡單粗暴的方式不僅會污染環(huán)境,而且還會造成鋰、鍺、錫等高附價值元素的流失;另一方面,由于硫化物固態(tài)電解質水解后會產生硫化氫氣體,它作為大氣的主要污染物之一,不僅危害人體健康,還會嚴重腐蝕設備。
2、目前,工業(yè)上對于硫化氫的處理方法已相當成熟,但這些方法都存在設備占地面積大、脫硫速度慢、成本高等缺點,并且針對硫化物固態(tài)電解質合成過程中存在鋰、鍺、錫等高附價值元素流失的問題,需要一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),既能有效收集硫化物電解質中的高附價值元素,又能高效去除硫化氫氣體并回收單質硫用于電解質的合成。
技術實現思路
1、本實用新型的目的在于,針對現有技術中對硫化氫處理時,設備占地面積過大,脫硫速度過慢,成本較高;硫化物固態(tài)電解質合成過程中存在鋰、鍺、錫等高附價值元素流失的問題,提供一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),既能有效收集硫化物電解質中的高附價值元素,又能高效去除硫化氫氣體并回收單質硫用于電解質的合成。
2、本實用新型通過下述技術方案實現:一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),包括支架組件、濃度檢測組件,所述系統(tǒng)包括依次安裝在支架組件上的加熱處理組件、吸收反應組件、轉移組件、溶液再生組件、添加組件,所述加熱處理組件包括安裝在支架組件上用于處理硫化物電解質廢料的硫化物廢料處理器,所述硫化物廢料處理器上設有用于排出硫化氫氣體的輸出管道,所述硫化物廢料處理器的輸出管道上安裝有用于增加硫化氫氣體流速的抽風泵,所述硫化物廢料處理器的輸出管道與吸收反應組件連通。
3、為了更好地實現本實用新型,進一步地,所述吸收反應組件包括固定安裝在支架組件上的吸收塔,所述吸收塔上固定安裝有第一輸送管,所述第一輸送管與硫化物廢料處理器的輸出管道連通,所述第一輸送管上固定安裝有單向出氣環(huán),所述單向出氣環(huán)上設有多個,多個單向出氣環(huán)上均設有用于排出硫化氫氣體的環(huán)狀單向出氣孔,所述第一輸送管上還固定安裝有隔離板、通氣板,隔離板與通氣板構成堿液腔室,所述通氣板上設有用于排出廢棄排氣孔,所述第一輸送管上還固定安裝有用于排出廢氣的廢氣排出口。
4、為了更好地實現本實用新型,進一步地,所述轉移組件包括固定安裝在支架組件上的第一轉移泵、第二轉移泵,所述第一轉移泵上設有輸入管道與輸出管道,所述第一轉移泵的輸入管道與吸收反應組件連通,所述第一轉移泵的輸出管道與溶液再生組件連通,所述第二轉移泵設有輸入管道與輸出管道,所述第二轉移泵的輸入管道與溶液再生組件連通,所述第二轉移泵的輸出管道與吸收反應組件連通。
5、為了更好地實現本實用新型,進一步地,所述溶液再生組件包括固定安裝在支架組件上的攪拌釜,所述攪拌釜上活動安裝有用于沉淀硫單質的沉淀板,所述沉淀板上固定安裝有用于排出液體的排液閥,所述攪拌釜上還活動安裝有用于收集硫單質的可拆擋板,所述攪拌釜上還固定安裝有第一電機,所述第一電機輸出軸上固定安裝有用于攪拌混合溶液的攪拌輥。
6、為了更好地實現本實用新型,進一步地,其特征在于:所述添加組件包括固定安裝在支架組件上的雙氧水存儲罐,所述雙氧水存儲罐上固定安裝有第二輸送管,所述第二輸送管連通雙氧水存儲罐與溶液再生組件,所述雙氧水存儲罐上固定安裝有用于轉移雙氧水的添加泵,所述添加泵與雙氧水存儲罐固定安裝。
7、為了更好地實現本實用新型,進一步地,其特征在于:所述濃度檢測組件包括固定安裝在支架組件上的操作系統(tǒng),所述操作系統(tǒng)上固定安裝有第一檢測儀、第二檢測儀,所述第一檢測儀通過連接電線固定安裝有用于檢測堿液濃度的第一探頭,所述第一探頭與吸收反應組件固定安裝,所述第二檢測儀通過連接電線固定安裝有用于檢測堿液濃度的第二探頭,所述第二探頭與溶液再生組件固定安裝。
8、本實用新型與現有技術相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
9、(1)本實用新型將實驗室通風櫥處理得到的硫化物廢液經磷酸酸性溶液處理后能充分提取如li、ge、sn等高附加值元素,避免其流失;同時,在處理硫化物廢料時配備了吸收反應組件,能充分避免因加入酸性溶液產生過多硫化氫氣體污染環(huán)境、危害人員身體等多方面的問題。
10、(2)本實用新型對硫化氫處理中采用氫氧化鈉堿液進行中和,能大大提高硫化氫的處理效率,同時,經過雙氧水進一步處理中和溶液能再一次獲得氫氧化鈉溶液形成閉環(huán)并回收硫單質,不僅能保護環(huán)境,還能節(jié)約成本。
11、(3)本實用新型中配備了濃度檢測組件,能根據所需堿液濃度進行實時處理,避免了中和溶液過多占地面積大、設備投入多導致成本過高等問題。
1.一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),包括支架組件(1)、濃度檢測組件(4),其特征在于:所述系統(tǒng)包括依次安裝在支架組件(1)上的加熱處理組件(7)、吸收反應組件(2)、轉移組件(5)、溶液再生組件(3)、添加組件(6),所述加熱處理組件(7)包括安裝在支架組件(1)上用于處理硫化物電解質廢料的硫化物廢料處理器(701),所述硫化物廢料處理器(701)上設有用于排出硫化氫氣體的輸出管道,所述硫化物廢料處理器(701)的輸出管道上安裝有用于增加硫化氫氣體流速的抽風泵(702),所述硫化物廢料處理器(701)的輸出管道與吸收反應組件(2)連通。
2.根據權利要求1中所述的一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),其特征在于:所述吸收反應組件(2)包括固定安裝在支架組件(1)上的吸收塔(201),所述吸收塔(201)上固定安裝有第一輸送管(202),所述第一輸送管(202)與硫化物廢料處理器(701)的輸出管道連通,所述第一輸送管(202)上固定安裝有單向出氣環(huán)(204),所述單向出氣環(huán)(204)上設有多個,多個單向出氣環(huán)(204)上均設有用于排出硫化氫氣體的環(huán)狀單向出氣孔,所述第一輸送管(202)上還固定安裝有隔離板(205)、通氣板(206),隔離板(205)與通氣板(206)構成堿液腔室,所述通氣板(206)上設有用于排出廢棄排氣孔,所述第一輸送管(202)上還固定安裝有用于排出廢氣的廢氣排出口(203)。
3.根據權利要求1中所述的一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),其特征在于:所述轉移組件(5)包括固定安裝在支架組件(1)上的第一轉移泵(501)、第二轉移泵(502),所述第一轉移泵(501)上設有輸入管道與輸出管道,所述第一轉移泵(501)的輸入管道與吸收反應組件(2)連通,所述第一轉移泵(501)的輸出管道與溶液再生組件(3)連通,所述第二轉移泵(502)設有輸入管道與輸出管道,所述第二轉移泵(502)的輸入管道與溶液再生組件(3)連通,所述第二轉移泵(502)的輸出管道與吸收反應組件(2)連通。
4.根據權利要求1中所述的一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),其特征在于:所述溶液再生組件(3)包括固定安裝在支架組件(1)上的攪拌釜(301),所述攪拌釜(301)上活動安裝有用于沉淀硫單質的沉淀板(304),所述沉淀板(304)上固定安裝有用于排出液體的排液閥(305),所述攪拌釜(301)上還活動安裝有用于收集硫單質的可拆擋板(303),所述攪拌釜(301)上還固定安裝有第一電機(302),所述第一電機(302)輸出軸上固定安裝有用于攪拌混合溶液的攪拌輥(306)。
5.根據權利要求1中所述的一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),其特征在于:所述添加組件(6)包括固定安裝在支架組件(1)上的雙氧水存儲罐(601),所述雙氧水存儲罐(601)上固定安裝有第二輸送管(603),所述第二輸送管(603)連通雙氧水存儲罐(601)與溶液再生組件(3),所述雙氧水存儲罐(601)上固定安裝有用于轉移雙氧水的添加泵(602),所述添加泵(602)與雙氧水存儲罐(601)固定安裝。
6.根據權利要求1中所述的一種處理硫化物電解質廢料的系統(tǒng),其特征在于:所述濃度檢測組件(4)包括固定安裝在支架組件(1)上的操作系統(tǒng)(401),所述操作系統(tǒng)(401)上固定安裝有第一檢測儀(402)、第二檢測儀(403),所述第一檢測儀(402)通過連接電線固定安裝有用于檢測堿液濃度的第一探頭(404),所述第一探頭(404)與吸收反應組件(2)固定安裝,所述第二檢測儀(403)通過連接電線固定安裝有用于檢測堿液濃度的第二探頭(405),所述第二探頭(405)與溶液再生組件(3)固定安裝。