湿法带电废旧锂电池破碎装置

576 编辑：中冶有色技术网来源：福龙马新能源科技发展有限公司

2023-12-21 10:19:50

权利要求书： 1.一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，包括机体，其特征在于：所述机体上具有破碎机、喷淋系统、提升输送机、刮板槽、搅拌池、缓冲池和加药系统；

所述喷淋系统位于破碎机内部，用于给破碎处喷水；

所述刮板槽位于破碎机出料口的正下方，废旧锂电池经破碎机破碎后的固体物料和水溶液掉入刮板槽内；

所述提升输送机的下端位于刮板槽内，提升输送机用于将刮板槽内的固体物料提升输送机输送至下道工序；

所述搅拌池位于刮板槽的出液口下方，搅拌池的上方设有进液管，进液管下端的出液口延伸至搅拌池中，从刮板槽出来的水溶液从进液管进入搅拌池中，所述搅拌池内部设有搅拌器；

所述缓冲池与搅拌池之间通过溢流口连通，缓冲池底部具有沉淀池，沉淀池底部的排污管连接至压滤机，缓冲池的出水口连接有上出水管，上出水管用于将缓冲池内部水面上层电解液排至污水处理系统；

所述加药系统包括药液罐、计量泵、pH探头、加药口和控制箱，加药口设置在搅拌池的进水口处，pH探头设置在搅拌池和缓冲池之间的溢流口处，计量泵的进水口与药液罐的出液口连接，计量泵的出水口与加药口连接，计量泵和pH探头分别与控制箱电连接。

2.根据权利要求1所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述破碎机包括从上至下依序设置的一级破碎机构和二级破碎机构，一级破碎机构的顶部具有投料口，出料口位于二级破碎机构的底部；所述一级破碎机构和二级破碎机构之间通过架空仓连接；所述一级破碎机构和二级破碎机构内部的破碎刀辊呈十字交叉设置。

3.根据权利要求2所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述喷淋系统包括分别置于投料口内部和架空仓内部的喷淋喷嘴。

4.根据权利要求1所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述提升输送机的物料提升角度为30°?45°。

5.根据权利要求1所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述刮板槽的出液口和搅拌池之间设有进水过滤网，从刮板槽出来的水溶液经过进水过滤网过滤后进入搅拌池中。

6.根据权利要求1所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述缓冲池具有两个以上，相邻两个缓冲池之间通过溢流口连通。

7.根据权利要求1所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述上出水管的下方设有下出水管，下出水管连接至水循环泵，水循环泵将缓冲池中的水泵送至喷淋系统的进水端。

8.根据权利要求7所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述上出水管和下出水管的内侧设有出水过滤网。

9.根据权利要求1所述的一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，其特征在于：所述机体的外部包覆有密封罩，所述密封罩和破碎机构的顶部分别设有抽风口。

说明书：一种湿法带电废旧锂电池破碎装置技术领域[0001] 本实用新型涉及废旧锂电池回收预处理技术领域，尤其涉及一种湿法带电废旧锂电池破碎装置。背景技术[0002] 目前废旧锂电池回收预处理工艺主流为干式破碎，电池必须放电至安全电压以下，物料周转周期较长，且破碎时还需充氮气防止发生闪爆现象，存在一定的安全隐患。发明内容[0003] 为克服现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，以提高废旧锂电池回收预处理的效率。[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：[0005] 一种湿法带电废旧锂电池破碎装置，包括机体，所述机体上具有破碎机、喷淋系统、提升输送机、刮板槽、搅拌池、缓冲池和加药系统；[0006] 所述喷淋系统位于破碎机内部，用于给破碎处喷水；[0007] 所述刮板槽位于破碎机出料口的正下方，废旧锂电池经破碎机破碎后的固体物料和水溶液掉入刮板槽内；[0008] 所述提升输送机的下端位于刮板槽内，提升输送机用于将刮板槽内的固体物料提升输送机输送至下道工序；[0009] 所述搅拌池位于刮板槽的出液口下方，搅拌池的上方设有进液管，进液管下端的出液口延伸至搅拌池中，从刮板槽出来的水溶液从进液管进入搅拌池中，所述搅拌池内部设有搅拌器；[0010] 所述缓冲池与搅拌池之间通过溢流口连通，缓冲池底部具有沉淀池，沉淀池底部的排污管连接至压滤机，缓冲池的出水口连接有上出水管，上出水管用于将缓冲池内部水面上层电解液排至污水处理系统；[0011] 所述加药系统包括药液罐、计量泵、pH探头、加药口和控制箱，加药口设置在搅拌池的进水口处，pH探头设置在搅拌池和缓冲池之间的溢流口处，计量泵的进水口与药液罐的出液口连接，计量泵的出水口与加药口连接，计量泵和pH探头分别与控制箱电连接。[0012] 进一步的，所述破碎机包括从上至下依序设置的一级破碎机构和二级破碎机构，一级破碎机构的顶部具有投料口，出料口位于二级破碎机构的底部；所述一级破碎机构和二级破碎机构之间通过架空仓连接；所述一级破碎机构和二级破碎机构内部的破碎刀辊呈十字交叉设置。[0013] 进一步的，所述喷淋系统包括分别置于投料口内部和架空仓内部的喷淋喷嘴。[0014] 进一步的，所述提升输送机的物料提升角度为30°?45°。[0015] 进一步的，所述刮板槽的出液口和搅拌池之间设有进水过滤网，从刮板槽出来的水溶液经过进水过滤网过滤后进入搅拌池中。[0016] 进一步的，所述缓冲池具有两个以上，相邻两个缓冲池之间通过溢流口连通。[0017] 进一步的，所述上出水管的下方设有下出水管，下出水管连接至水循环泵，水循环泵将缓冲池中的水泵送至喷淋系统的进水端。[0018] 进一步的，所述上出水管和下出水管的内侧设有出水过滤网。[0019] 进一步的，所述机体的外部包覆有密封罩，所述密封罩和破碎机构的顶部分别设有抽风口。[0020] 本实用新型一种湿法带电废旧锂电池破碎方法，采用上述的破碎装置，包括以下步骤：[0021] 1）废旧锂电池从投料口进入破碎机内部，破碎机对废旧锂电池进行破碎的同时，喷淋系统网破碎处喷水降温；[0022] 2）破碎后的固体物料和水溶液掉入下方的刮板槽内，固体物料通过提升输送机输送至下道工序，水溶液则流入搅拌池；[0023] 3）从计量泵泵出的药液与刮板槽流出的水溶液在进液管的进液口混合后流入搅拌池中部，经过搅拌，使药液与水溶液充分混合反应，再由溢流口流入缓冲池；此步骤中，pH探头检测水溶液的pH值并反馈至控制箱，由控制箱去调节控制计量泵的加药量，保证水溶液的酸碱度达到设备运行要求；[0024] 4）进入缓冲池的水溶液再经过平流沉淀，将水和包含石墨的沉淀物分离，包含石墨的沉淀物根据前端破碎旧电池的重量数据，定期由排污管排至压滤机，水面上层电解液排至污水处理系统，其他水则泵送至喷淋系统循环使用。[0025] 本实用新型采用以上技术方案具有的有益效果是：[0026] 1、采用破碎机将废旧锂电池进行破碎，同时在破碎过程中喷水降温，能够防止破碎着火和爆炸，安全性高；此外，采用湿法破碎可以带电破碎，破碎前无需进行放电，因此能够有效缩短废旧锂电池回收预处理周期，生产效率更高；[0027] 2、废旧锂电池经破碎后形成的固体物料被输送至烘干炉，以备后续回收再利用，而水溶液则依次进入搅拌池和缓冲池，经平流沉淀后含石墨的沉淀物进入压滤机，以备后续回收再利用；显然本实用新型能够对废旧锂电池的回收再利用做有效的前期预处理工作。附图说明[0028] 以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；[0029] 图1为本实用新型的立体图；[0030] 图2为本实用新型另一视角的立体；[0031] 图3为本实用新型的正视图；[0032] 图4为破碎机的示意图。实施方式

[0033] 如图1?4所示，为了方便展示设备内部结构，将机体1外部的部分密封罩2和机架去除。本实用新型的破碎装置具体包括机体1，机体1上具有破碎机3、喷淋系统4、提升输送机5、刮板槽6、搅拌池7、缓冲池8和加药系统9。

[0034] 破碎机3包括从上至下依序设置的一级破碎机构31和二级破碎机构32，一级破碎机构31的顶部具有投料口，出料口位于二级破碎机构32的底部；一级破碎机构31和二级破碎机构32之间通过架空仓33连接，破碎机3采用双级撕裂机，一级破碎机构31和二级破碎机构32内部的破碎刀辊呈十字交叉设置，同时选用大小合适的破碎刀片，使破碎后的固体物料粒径达到后端工序需求，且破碎机3的出料口无需设置筛网，固体物料不会被隔膜等物料堵塞。[0035] 喷淋系统4包括分别置于投料口内部和架空仓33内部的喷淋喷嘴，分别给两级破碎机构的破碎处喷水，防止破碎着火和爆炸。[0036] 刮板槽6位于破碎机3出料口的正下方，废旧锂电池经破碎机3破碎后的固体物料和水溶液掉入刮板槽6内。[0037] 提升输送机5的下端位于刮板槽6内，提升输送机5用于将刮板槽6内的固体物料提升输送机5输送至下道工序；提升输送机5的设计参考矿山、水泥设备用的刮板输送机，为适应锂电池湿法破碎，防止渗漏，提升输送机5下辊轮轴承改为内置结构。提升输送机5的物料提升角度30?45°，可有效的将水分过滤，降低烘干能耗。[0038] 搅拌池7位于刮板槽6的出液口下方，搅拌池7的上方设有进液管71，进液管71下端的出液口延伸至搅拌池7中，从刮板槽6出来的水溶液从进液管71进入搅拌池7中，搅拌池7内部设有搅拌器72。[0039] 缓冲池8与搅拌池7之间通过溢流口连通，其中缓冲池8具有两个以上，相邻两个缓冲池8之间通过溢流口连通，缓冲池8底部具有沉淀池83，沉淀池83底部的排污管84连接至压滤机，缓冲池8的出水口连接有上出水管81，上出水管81位置设置在液面以下约30mm，根据破碎电池的重量，定期将缓冲池8内部水面上层电解液排至污水处理系统；上出水管81的下方设有下出水管82，下出水管82连接至水循环泵10（水循环系统），水循环泵10将缓冲池8中的水泵送至喷淋系统4的进水端，实现水循环使用。[0040] 加药系统9包括药液罐91、计量泵92、pH探头93、加药口94和控制箱95，加药口94设置在搅拌池7的进水口处，pH探头93设置在搅拌池7和缓冲池8之间的溢流口处，计量泵92的进水口与药液罐91的出液口连接，计量泵92的出水口与加药口94连接，计量泵92和pH探头93分别与控制箱95电连接。

[0041] 刮板槽6的出液口和搅拌池7之间设有进水过滤网11，从刮板槽6出来的水溶液经过进水过滤网11过滤后进入搅拌池7中。上出水管81和下出水管82的内侧设有出水过滤网12。进水过滤网11和出水过滤网12均为可拆卸式，方便清洗更换。上出水管81和下出水管82可加装整体水滤器，出水稳定，换装便捷。

[0042] 为防止着火和闪爆，除了喷淋水降温，还需及时将破碎后产生的废气抽走。考虑安全及环保问题，机体1外部整体包覆有密封罩2（设有部分可以启闭的工作窗或观察窗），整体设备处于一个相对密闭的系统中，为了及时将破碎产生的废气抽走，防止可燃气体浓度太高，产生安全事故，在破碎机3构和机架顶部分别设置抽风口13；抽风的同时可带走大量的热量，防止破碎电池能量堆积，水体沸腾。[0043] 此外，本实用新型还涉及的自动化控制系统包括如下：[0044] 1）自动称重系统，为后端自动控制及物料平衡测算提供数据支持；[0045] 2）变频可调速控制，利用变频器实现破碎机3和提升输送机5的变频调速和软启动，利用PLC完成各种逻辑控制，实现了破碎机3的高速、低速、间歇及怠速运行；[0046] 3）液位及水温监测系统，对缓冲池8内部的水位和水温实时监测，实现低水位、高温报警，保证设备正常运行；[0047] 4）自动排污装置，根据称重系统及液位反馈数据，实现自动排放水面上的电解液和池底沉淀物的功能，并自动启闭水循环系统实现滤后清水的自动回流；[0048] 5）加药系统9，根据pH探测头在线监测反馈信号，实时调节加药量，保证水体酸碱度达到设备运行要求。[0049] 一种湿法带电废旧锂电池破碎方法，包括以下步骤：[0050] 1）废旧锂电池从投料口进入破碎机3内部，破碎机3对废旧锂电池进行破碎的同时，喷淋系统4网破碎处喷水降温；[0051] 2）破碎后的固体物料和水溶液掉入下方的刮板槽6内，固体物料通过提升输送机5输送至下道工序（烘干炉），水溶液则流入搅拌池7；[0052] 3）由于锂电池破碎后的水溶液呈碱性，为防止碱液堆积，腐蚀设备，影响产品质量，需要添加中和液，平衡酸碱度；从计量泵92泵出的药液与刮板槽6流出的水溶液在进液管71的进液口混合后流入搅拌池7中部，经过搅拌，使药液与水溶液充分混合反应，再由溢流口流入缓冲池8；此步骤中，pH探头93检测水溶液的pH值并反馈至控制箱95，由控制箱95去调节控制计量泵92的加药量（酸液），保证水溶液的酸碱度达到设备运行要求；[0053] 4）进入缓冲池8的水溶液再经过平流沉淀，将水和包含石墨的沉淀物分离，包含石墨的沉淀物根据前端破碎旧电池的重量数据，定期由排污管84排至压滤机，水面上层电解液排至污水处理系统，其他水则泵送至喷淋系统4循环使用。[0054] 上面结合附图对本实用新型的实施加以描述，但是本实用新型不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式是示意性而不是加以局限本实用新型，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。