[发明专利]一种废旧锂电池处理方法及设备

说明书

本发明涉及一种废旧锂电池处理方法，包括热解过程：先将拆解出来的废旧锂电池电芯整体进行低温预热；对预热过的电芯进行升温热解；降温，使电芯冷却；将热解过程中排出的烟气进行回收处理；上述过程均在负压无氧条件下进行，压力为‑0.05～‑0.15KPa。本发明将电池进行整体热解可通过铝壳保护内部的正极片铝箔不被氧化，减少后端破碎工序过程中铝进入到含钴镍粉料中，增加铝的回收率；采用负压无氧环境进行低温热解和冷却，减少铝正极片和铜负极片的氧化，保证铝和铜的金属延展性，有利于正负极片与正负极活性材料的分离，通过控制热解温度和热解时间，可以实现电解液、隔膜纸的热解率不低于99％。

技术领域

本发明涉及废旧锂电池回收技术领域，具体涉及一种废旧锂电池低温热解及尾气回收处理方法和设备。

背景技术

废旧锂离子电池内含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液，如果随意丢弃，会对土地、水源等造成严重的伤害。废旧电池的回收再利用，一来可以防止污染，二来可以对其中有用的成分进行再利用，节约资源。

锂离子电池中整体结构紧密，尤其正负极活性物质还是由粘结剂粘结在电极片上，粉状附着在正负极的金属极片上，通过机械力很难分离。公开号为CN103730704A的专利公开了一种对废旧二次电池进行焚烧处理以去除二次电池中的有机物的方法，该方法虽然可以将电池中的有机物和无机物较好的分离，但是在焚烧过程中，二次电池中的金属如铝、铜等也会发生一定程度的氧化，使分离得到的正负极活性物质中混入铝的氧化物粉末，在后续湿法浸出工序中造成安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种分离效果好，且分离得到的电极粉中铝含量少的废旧锂电池处理方法和设备。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

一种废旧锂电池处理方法，包括热解过程，所述热解过程包括如下步骤：

(1)将拆解出来的废旧锂电池电芯整体进行低温预热，预热温度150～250℃；

(2)对预热过的电芯进行升温热解，热解温度为250～500℃；

(3)降温，使电芯冷却到不超过100℃；

(4)将热解过程中排出的烟气进行回收处理；

上述过程均在负压无氧条件下进行，压力为-0.05～-0.15KPa。

优选地，步骤(1)预热时间为0.5-1小时、步骤(2)热解时间为0.5～0.8小时、步骤(3)冷却时间为0.3～0.6小时。

优选地，所述热解过程中排出的烟气中氧浓度不超过2％。

优选地，步骤(4)的烟气回收过程包括：

(1)通过负压将热解产生的烟气进行收集，并进行二次燃烧；

(2)对燃烧后的烟气采用急冷处理，使烟气温度降到不超过250℃；

(3)将急冷后的烟气采用碳酸氢钠雾化除酸；

(4)向除酸后的烟气中喷入超细活性炭，最后通过布袋除尘器对粉尘进行收集，除尘后的烟气直接排放。

优选地，步骤(1)中二次燃烧的温度不低于900℃，燃烧时间不低于3秒。

本发明还提供了用于上述处理方法的设备，包括隧道窑窑体，和用于装载运输废旧锂电池电芯的窑车，所述隧道窑窑体采用耐火材料砌筑，分为依次连通的预热区、热解区和冷却区，所述隧道窑窑体两侧分布有燃烧器，所述隧道窑窑体的进料口和出料口采用双闸门控制，所述隧道窑上部设置有烟气出口，所述烟气出口通过管道依次连接二次燃烧室、急冷室、除酸装置和布袋除尘器，所述管道内连接有用于提供烟气流动动力的负压装置，所述布袋除尘器连接有活性炭喷射装置。