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深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置

515   编辑:中冶有色技术网   来源:陕西榆林能源集团有限公司  
2024-01-24 13:56:06
权利要求书: 1.一种深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,包括热解炉(3)、第一集料器(4)、多级浮选器(6)、旋流混合器(10)和再生炉(12),所述热解炉(3)的固体出口与多级浮选器(6)连通,所述多级浮选器(6)与旋流混合器(10)连通,所述旋流混合器(10)与再生炉(12)连通;所述热解炉(3)的气体出口与第一集料器(4)连通。

2.如权利要求1所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括多级排砂泵(7)、压滤式烘干箱(8)和粉碎机(9),所述多级浮选器(6)通过多级排砂泵(7)与压滤式烘干箱(8)连通,所述压滤式烘干箱(8)与粉碎机(9)连通,所述粉碎机(9)与旋流混合器(10)连通。

3.如权利要求2所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括出料系统(28),所述出料系统(28)包括分离机(13)、研磨机(15)、旋振筛(16)和第二集料器(18),所述再生炉(12)与分离机(13)连通,所述分离机(13)的固体出口与研磨机(15)连通,所述研磨机(15)与第二集料器(18)连通,所述旋振筛(16)内设置有筛网,通过筛网将旋振筛(16)的内腔分割形成上部粗颗粒腔和下部细颗粒腔,所述第二集料器(18)与旋振筛(16)的上部粗颗粒腔连通,所述旋振筛(16)的上部粗颗粒腔与研磨机(15)连通,所述再生炉(12)与研磨机(15)连通。

4.如权利要求3所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括环保系统(29),所述环保系统(29)包括脉冲除尘器(19)、等离子净化器(20)、喷淋塔(22)和引风机(23),所述脉冲除尘器(19)通过等离子净化器(20)与喷淋塔(22)连通,所述等离子净化器(20)与引风机(23)连通,第一集料器(4)的气体出口、多级浮选器(6)的气体出口、压滤式烘干箱(8)的气体出口、旋流混合器(10)的气体出口、分离机(13)的气体出口和第二集料器(18)的气体出口均与脉冲除尘器(19)连通。

5.如权利要求4所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述环保系统(29)还包括活性炭吸附箱(21),所述等离子净化器(20)通过活性炭吸附箱(21)与喷淋塔(22)连通。

6.如权利要求3所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括输送系统(27),所述输送系统(27)包括布料机(1)、第一螺旋输送机(2)和第二螺旋输送机(5),所述布料机(1)通过第一螺旋输送机(2)与热解炉(3)连通;所述热解炉(3)的固体出口通过第二螺旋输送机(5)与多级浮选器(6)连通。

7.如权利要求6所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述输送系统(27)还包括高粘度泵(11)、第三螺旋输送机(14)、第四螺旋输送机(17)、第五螺旋输送机(24)和输送带(25),所述旋流混合器(10)通过高粘度泵(11)与再生炉(12)连通;所述分离机(13)的固体出口通过第三螺旋输送机(14)与研磨机(15)连通;所述第四螺旋输送机(17)与旋振筛(16)的下部细颗粒腔连通;所述粉碎机(9)通过第五螺旋输送机(24)与旋流混合器(10)连通;所述压滤式烘干箱(8)通过输送带(25)与粉碎机(9)连通。

8.如权利要求2所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述多级浮选器(6)包括双向导流器(33)、多级浮选器腔体一(36)、多级浮选器腔体二(37)和多级浮选器腔体三(38),所述多级浮选器腔体一(36)通过双向导流器(33)与多级浮选器腔体二(37)连通,所述多级浮选器腔体二(37)通过双向导流器(33)与多级浮选器腔体三(38)连通,所述热解炉(3)的固体出口与多级浮选器腔体一(36)连通,所述多级浮选器腔体三(38)与多级排砂泵(7)连通。

9.如权利要求8所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述多级浮选器(6)还包括刮板(30)、叶轮(31)、起泡器(32)和泡沫收集箱(35),所述多级浮选器腔体一(36)的内腔和多级浮选器腔体三(38)的内腔均沿轴向设置有叶轮(31),所述多级浮选器腔体一(36)上和多级浮选器腔体三(38)上均设置有泡沫收集箱(35),所述多级浮选器腔体一(36)通过刮板(30)与多级浮选器腔体一(36)对应的泡沫收集箱(35)连通,所述多级浮选器腔体三(38)通过刮板(30)与多级浮选器腔体三(38)对应的泡沫收集箱(35)连通,所述多级浮选器腔体一(36)的腔壁上和多级浮选器腔体三(38)的腔壁上均设置有起泡器(32)。

10.如权利要求2所述的深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其特征在于,所述旋流混合器(10)包括驱动件、壳体、盖板(39)、控温器(40)、桨叶(41)和取样口(42),所述盖板(39)设置在壳体的顶部开口处,所述取样口(42)贯穿盖板(39)与壳体的内腔连通,所述桨叶(41)沿壳体的轴向设置在壳体的内腔中,所述驱动件的动力输出端通过传动轴与桨叶(41)连接,所述传动轴与盖板(39)旋转连接,所述控温器(40)与壳体的内壁固定连接,所述粉碎机(9)通过盖板(39)与旋流混合器(10)的内腔连通。

说明书: 一种深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置技术领域[0001] 本实用新型属于电池资源回收技术领域,涉及三元锂电池正极材料的回收技术,具体为一种深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置。背景技术[0002] 现如今,伴随着世界范围内新能源汽车产业的快速发展,锂电池已步入退役的高峰期。锂电池正极材料中的贵金属含量远高于天然金属矿藏,具有极高的回收价值,高效回收退役的锂电池中的镍、钴、锂等元素,可以缓解我国长期以来面临的电池生产原材料紧缺的问题。现有技术中,针对三元锂电池材料回收所采用的方法主要有火法冶金和湿法冶金两种,火法冶金是将退役的三元锂电池正极材料置于高温熔融状态下进行修复再生,然而其能耗高,造成处理成本较高;湿法冶金是将三元锂电池正极材料中的金属Ni、Co、Mn、Li等提取出来,转化成对应的可溶性盐,例如:Li2CO3、CoSO4、MnSO4和NiSO4,再经后续物化处理,例如置换处理、沉淀处理、焙烧处理等来实现三元锂电池正极材料的回收,湿法冶金存在投资大、流程长以及二次污染的问题。因此,利用火法冶金和湿法冶金已经不能满足对三元锂电池正极材料的回收,亟需开发出环境友好的新型溶剂,并设计出相应工艺,以满足实际生产中对三元锂电池正极材料的回收需求。[0003] 深层共晶溶剂是一类由氢键供体和氢键受体制备的一种溶剂,与其他溶剂相比,深层共晶溶剂便宜、易得、相对无毒且可生物降解,对金属氧化物有着较高的溶解能力,在回收三元正极材料中有着巨大的潜力,但当前缺乏与之匹配的设备,无法实现三元锂电池正极材料的回收。实用新型内容

[0004] 针对上述所描述的现有技术中在利用深层共晶溶剂回收三元锂电池正极材料时,缺乏相应的回收设备的问题,本实用新型提出了一种深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置。[0005] 本实用新型一种深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其通过旋流混合器配置深层共晶溶剂,同时完成浸取和补料过程,与三元锂电池材料形成三元锂电池正极材料前驱体,再通过再生炉完成三元锂电池正极材料的塑形,实现了废旧三元锂电池正极材料的绿色修复再生,降低了废旧三元锂电池正极材料的回收成本,提高了电池材料的回收效率;其具体技术方案如下:[0006] 一种深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,包括热解炉、第一集料器、多级浮选器、旋流混合器和再生炉,所述热解炉的固体出口与多级浮选器连通,所述多级浮选器与旋流混合器连通,所述旋流混合器与再生炉连通;所述热解炉的气体出口与第一集料器连通。[0007] 进一步限定,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括多级排砂泵、压滤式烘干箱和粉碎机,所述多级浮选器通过多级排砂泵与压滤式烘干箱连通,所述压滤式烘干箱与粉碎机连通,所述粉碎机与旋流混合器连通。[0008] 进一步限定,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括出料系统,所述出料系统包括分离机、研磨机、旋振筛和第二集料器,所述再生炉与分离机连通,所述分离机的固体出口与研磨机连通,所述研磨机与第二集料器连通,所述旋振筛内设置有筛网,通过筛网将旋振筛的内腔分割形成上部粗颗粒腔和下部细颗粒腔,所述第二集料器与旋振筛的上部粗颗粒腔连通,所述旋振筛的上部粗颗粒腔与研磨机连通,所述再生炉与研磨机连通。[0009] 进一步限定,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括环保系统,所述环保系统包括脉冲除尘器、等离子净化器、喷淋塔和引风机,所述脉冲除尘器通过等离子净化器与喷淋塔连通,所述等离子净化器与引风机连通,第一集料器的气体出口、多级浮选器的气体出口、压滤式烘干箱的气体出口、旋流混合器的气体出口、分离机的气体出口和第二集料器的气体出口均与脉冲除尘器连通。[0010] 进一步限定,所述环保系统还包括活性炭吸附箱,所述等离子净化器通过活性炭吸附箱与喷淋塔连通。[0011] 进一步限定,所述深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括输送系统,所述输送系统包括布料机、第一螺旋输送机和第二螺旋输送机,所述布料机通过第一螺旋输送机与热解炉连通;所述热解炉的固体出口通过第二螺旋输送机与多级浮选器连通。[0012] 进一步限定,所述输送系统还包括高粘度泵、第三螺旋输送机、第四螺旋输送机、第五螺旋输送机和输送带,所述旋流混合器通过高粘度泵与再生炉连通;所述分离机的固体出口通过第三螺旋输送机与研磨机连通;所述第四螺旋输送机与旋振筛的下部细颗粒腔连通;所述粉碎机通过第五螺旋输送机与旋流混合器连通;所述压滤式烘干箱通过输送带与粉碎机连通。[0013] 进一步限定,所述多级浮选器包括双向导流器、多级浮选器腔体一、多级浮选器腔体二和多级浮选器腔体三,所述多级浮选器腔体一通过双向导流器与多级浮选器腔体二连通,所述多级浮选器腔体二通过双向导流器与多级浮选器腔体三连通,所述热解炉的固体出口与多级浮选器腔体一连通,所述多级浮选器腔体三与多级排砂泵连通。[0014] 进一步限定,所述多级浮选器还包括刮板、叶轮、起泡器和泡沫收集箱,所述多级浮选器腔体一的内腔和多级浮选器腔体三的内腔均沿轴向设置有叶轮,所述多级浮选器腔体一上和多级浮选器腔体三上均设置有泡沫收集箱,所述多级浮选器腔体一通过刮板与多级浮选器腔体一对应的泡沫收集箱连通,所述多级浮选器腔体三通过刮板与多级浮选器腔体三对应的泡沫收集箱连通,所述多级浮选器腔体一的腔壁上和多级浮选器腔体三的腔壁上均设置有起泡器。[0015] 进一步限定,所述旋流混合器包括驱动件、壳体、盖板、控温器、桨叶和取样口,所述盖板设置在壳体的顶部开口处,所述取样口贯穿盖板与壳体的内腔连通,所述桨叶沿壳体的轴向设置在壳体的内腔中,所述驱动件的动力输出端通过传动轴与桨叶连接,所述传动轴与盖板旋转连接,所述控温器与壳体的内壁固定连接,所述粉碎机通过盖板与旋流混合器的内腔连通。[0016] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:[0017] 1、本实用新型深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其包括热解炉、第一集料器、多级浮选器、旋流混合器和再生炉,通过热解炉去除三元锂电池正负极材料中的有机质,去除过程中产生的气体收集至第一集料器中,留下的固体(三元锂电池正负极材料)进入多级浮选器,在多级浮选器中通过深层共晶溶剂对三元锂电池正负极材料进行浮选,分离出正极粉(三元锂电池正极材料),并对正极粉进行清洗,之后将正极粉输送至旋流混合器,在旋流混合器中进行浸取和补料,通过浸取过程提取正极粉中的Ni、Co、Mn和Li等元素,补料过程是向浸取出的Ni、Co、Mn和Li等元素中加入镍盐、含镍的碱、镍的氧化物、钴盐、含钴的碱、钴的氧化物、锰盐、含锰的碱或锰的氧化物,保证深层共晶溶剂中总酸性离子与总金属离子的摩尔比为1.2:1,经过pH调节和蒸发操作形成三元锂电池正极材料前驱体,再通过再生炉完成三元锂电池正极材料的塑形,实现了废旧三元锂电池正极材料的绿色修复再生,降低了废旧三元锂电池正极材料的回收成本,提高了电池材料的回收效率。[0018] 2、本实用新型深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其还包括多级排砂泵、压滤式烘干箱和粉碎机,通过多级排砂泵将清洗完的正极粉输送至压滤式烘干箱中,通过压滤式烘干箱将含水率高的正极粉进行压滤和烘干,之后通过粉碎机将压滤和烘干后的正极粉粉碎,便于后续的浸取操作,提高浸取效果。[0019] 3、本实用新型深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其还包括出料系统,出料系统包括分离机、研磨机、旋振筛和第二集料器,分离机用于对从再生炉出来的塑性的正极粉(三元锂电池正极材料)进行气固分离,分离出的固体进入研磨机中进行研磨,研磨后的正极粉进入第二集料器,在第二集料器进行集中收集,之后从第二集料器进入旋振筛的上部粗颗粒腔,通过筛网进行筛分后,粗的正极粉留在筛网上方,细的正极粉被筛分至下部细颗粒腔内,留在筛网上方的粗的正极粉继续进入研磨机中进行研磨,实现正极粉的循环研磨、回收。[0020] 4、本实用新型深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括环保系统,环保系统包括脉冲除尘器、等离子净化器、喷淋塔和引风机,脉冲除尘器用于收集从第一集料器、多级浮选器、压滤式烘干箱、旋流混合器、分离机和第二集料器流出的气体,并对气体中的粉尘进行分离和收集,等离子净化器用于去除气体中的挥发性尾气,喷淋塔用于吸收剩余的尾气,引风机用于为气体的流动提供输送力。[0021] 5、环保系统还包括活性炭吸附箱,活性炭吸附箱用于吸附气体中的OCs。[0022] 6、本实用新型深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括输送系统,输送系统包括布料机、第一螺旋输送机和第二螺旋输送机,布料机用于将进入热解炉之前的三元锂电池正负极材料进行均布,确保三元锂电池正负极材料能够均匀的沿着热解炉的入口进入热解炉内;通过第一螺旋输送机将布料机上均布好的三元锂电池正负极材料输送至热解炉内,通过第二螺旋输送机将热解炉内流出的三元锂电池正负极材料输送至多级浮选器内。[0023] 7、输送系统还包括高粘度泵、第三螺旋输送机、第四螺旋输送机、第五螺旋输送机和输送带,通过高粘度泵将旋流混合器流出的三元锂电池正极材料前驱体输送至再生炉内,通过第三螺旋输送机将分离机流出的正极粉输送至研磨机内,通过第四螺旋输送机用于对筛分好的细的正极粉进行输送,通过第五螺旋输送机将粉碎机粉碎的正极粉输送至旋流混合器中,通过输送带将压滤式烘干箱内压滤并烘干的正极粉输送至粉碎机内。[0024] 8、多级浮选器包括双向导流器、多级浮选器腔体一、多级浮选器腔体二和多级浮选器腔体三,在多级浮选器腔体一内添加有用于浮选的浮选剂,在多级浮选器腔体三内添加有用于清洗的水,多级浮选器腔体一用于对三元锂电池正负极材料中的正极粉和负极粉进行浮选,实现正极粉和负极粉的分离,多级浮选器腔体二用于暂时储存多级浮选器腔体一内浮选好的正极粉。[0025] 9、多级浮选器还包括刮板、叶轮、起泡器和泡沫收集箱,起泡器用于使浮选剂或水起泡,叶轮用于搅拌浮选剂或水,提高浮选或清洗效果,通过刮板将分离出的负极粉和泡沫引流至泡沫收集箱内进行集中收集。[0026] 10、旋流混合器包括驱动件、壳体、盖板、控温器、桨叶和取样口,驱动件用于驱动桨叶旋转,旋转的桨叶使得正极粉与深层共晶溶剂充分混匀,提高Ni、Co、Mn和Li等元素的提取率,盖板用于封闭壳体的顶部开口,控温器用于控制旋流混合器的腔体温度,能够进行升温和降温;取样口用于在壳体取出正极粉与深层共晶溶剂的混合液,便于对正极粉与深层共晶溶剂的混合液中的各个成分进行分析。附图说明[0027] 图1为本实用新型深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置的结构示意图一;[0028] 图2为本实用新型深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置的结构示意图二;[0029] 图3为多级浮选器的主视图;[0030] 图4为多级浮选器的侧视图;[0031] 图5为旋流混合器的结构示意图;[0032] 其中,1?布料机;2?第一螺旋输送机;3?热解炉;4?第一集料器;5?第二螺旋输送机;6?多级浮选器;7?多级排砂泵;8?压滤式烘干箱;9?粉碎机;10?旋流混合器;11?高粘度泵;12?再生炉;13?分离机;14?第三螺旋输送机;15?研磨机;16?旋振筛;17?第四螺旋输送机;18?第二集料器;19?脉冲除尘器;20?等离子净化器;21?活性炭吸附箱;22?喷淋塔;23?引风机;24?第五螺旋输送机;25?输送带;26?管道;27?输送系统;28?出料系统;29?环保系统;30?刮板;31?叶轮;32?起泡器;33?双向导流器;34?第一出料口;35?泡沫收集箱;36?多级浮选器腔体一;37?多级浮选器腔体二;38?多级浮选器腔体三;39?盖板;40?控温器;41?桨叶;42?取样口;43?第二出料口;44?进料口。具体实施方式[0033] 下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明,但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。[0034] 实施例[0035] 参见图1和图2,本实施例一种深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其包括热解炉3、第一集料器4、多级浮选器6、旋流混合器10和再生炉12,热解炉3的固体出口与多级浮选器6连通,多级浮选器6与旋流混合器10连通,旋流混合器10与再生炉12连通;热解炉3的气体出口与第一集料器4连通。具体的,热解炉3的进口为三元锂电池正负极材料的进料口,热解炉3的固体出口与多级浮选器6的入口连通,多级浮选器6的固体出口与旋流混合器10的进口连通,旋流混合器10的固体出口与再生炉12的进口连通;热解炉3的气体出口与第一集料器4进口连通。[0036] 深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括多级排砂泵7、压滤式烘干箱8和粉碎机9,多级浮选器6通过多级排砂泵7与压滤式烘干箱8连通,压滤式烘干箱8与粉碎机9连通,粉碎机9与旋流混合器10连通。具体的,多级浮选器6的固体出口与多级排砂泵7的进口连通,多级排砂泵7的出口与压滤式烘干箱8的进口连通,压滤式烘干箱8的出口与粉碎机9的进口连通,粉碎机9的出口与旋流混合器10的进口连通。[0037] 深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括出料系统28,出料系统28包括分离机13、研磨机15、旋振筛16和第二集料器18,再生炉12与分离机13连通,分离机

13的固体出口与研磨机15连通,研磨机15与第二集料器18连通,旋振筛16内设置有筛网,通过筛网将旋振筛16的内腔分割形成上部粗颗粒腔和下部细颗粒腔,第二集料器18与旋振筛

16的上部粗颗粒腔连通,旋振筛16的上部粗颗粒腔与研磨机15连通,再生炉12与研磨机15连通。具体的,再生炉12的出口与分离机13的进口和研磨机15的进口均连通,分离机13的出口与研磨机15的进口连通,研磨机15的出口与第二集料器18的进口连通,第二集料器18的出口与旋振筛16的上部粗颗粒腔连通,旋振筛16的上部粗颗粒腔与研磨机15的进口连通。

[0038] 深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括环保系统29,环保系统29包括脉冲除尘器19、等离子净化器20、喷淋塔22和引风机23,脉冲除尘器19通过等离子净化器20与喷淋塔22连通,等离子净化器20与引风机23连通,第一集料器4的气体出口、多级浮选器6的气体出口、压滤式烘干箱8的气体出口、旋流混合器10的气体出口、分离机13的气体出口和第二集料器18的气体出口均与脉冲除尘器19连通。具体的,第一集料器4的气体出口、多级浮选器6的气体出口、压滤式烘干箱8的气体出口、旋流混合器10的气体出口、分离机13的气体出口和第二集料器18的气体出口均通过管道26与脉冲除尘器19的进气口连通,脉冲除尘器19的出气口与等离子净化器20的进气口连通,等离子净化器20的出气口与喷淋塔22的进气口连通,喷淋塔22的出气口与引风机23连通,整个环保系统29为封闭的结构,避免气体向外泄露。

[0039] 环保系统29还包括活性炭吸附箱21,等离子净化器20通过活性炭吸附箱21与喷淋塔22连通。具体的,等离子净化器20的出气口与活性炭吸附箱21的进气口连通,活性炭吸附箱21的出气口与喷淋塔22的进气口连通。[0040] 深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置还包括输送系统27,输送系统27包括布料机1、第一螺旋输送机2和第二螺旋输送机5,布料机1通过第一螺旋输送机2与热解炉3连通;热解炉3的固体出口通过第二螺旋输送机5与多级浮选器6连通。具体的,布料机

1的出料口与第一螺旋输送机2的进口连通,第一螺旋输送机2的出口与热解炉3的进口连通;热解炉3的固体出口与第二螺旋输送机5的进口连通,第二螺旋输送机5的出口与多级浮选器6的进口连通。

[0041] 输送系统27还包括高粘度泵11、第三螺旋输送机14、第四螺旋输送机17、第五螺旋输送机24和输送带25,旋流混合器10通过高粘度泵11与再生炉12连通;分离机13的固体出口通过第三螺旋输送机14与研磨机15连通;第四螺旋输送机17与旋振筛16的下部细颗粒腔连通;粉碎机9通过第五螺旋输送机24与旋流混合器10连通;压滤式烘干箱8通过输送带25与粉碎机9连通。具体的,旋流混合器10的出口与高粘度泵11的进口连通,高粘度泵11的出口与再生炉12的进口连通;分离机13的固体出口与第三螺旋输送机14的进口连通,第三螺旋输送机14的出口与研磨机15的进口连通;第四螺旋输送机17的进口与旋振筛16的下部细颗粒腔的出口连通;粉碎机9的出口与第五螺旋输送机24的进口连通,第五螺旋输送机24的出口与旋流混合器10的进口连通;压滤式烘干箱8的出口与输送带25的进口连通,输送带25的出口与粉碎机9的进口连通。[0042] 参见图3和图4,本实施例多级浮选器6包括双向导流器33、多级浮选器腔体一36、多级浮选器腔体二37和多级浮选器腔体三38,多级浮选器腔体一36通过双向导流器33与多级浮选器腔体二37连通,多级浮选器腔体二37通过双向导流器33与多级浮选器腔体三38连通,热解炉3的固体出口与多级浮选器腔体一36连通,多级浮选器腔体三38与多级排砂泵7连通。[0043] 本实施例多级浮选器6还包括刮板30、叶轮31、起泡器32和泡沫收集箱35,多级浮选器腔体一36的内腔和多级浮选器腔体三38的内腔均沿轴向设置有叶轮31,多级浮选器腔体一36上和多级浮选器腔体三38上均设置有泡沫收集箱35,多级浮选器腔体一36通过刮板30与多级浮选器腔体一36对应的泡沫收集箱35连通,多级浮选器腔体三38通过刮板30与多级浮选器腔体三38对应的泡沫收集箱35连通,多级浮选器腔体一36的腔壁上和多级浮选器腔体三38的腔壁上均设置有起泡器32。优选的,叶轮31与多级浮选器腔体一36同轴设置,叶轮31与多级浮选器腔体三38同轴设置。具体的,在多级浮选器腔体一36的外侧壁上和多级浮选器腔体三38的外侧壁上均设置有泡沫收集箱35。优选的,起泡器32设置在多级浮选器腔体一36的内腔底壁上和多级浮选器腔体三38的内腔底壁上,在多级浮选器腔体二37的底壁上设置有第一出料口34,第一出料口34与多级浮选器腔体二37的内腔连通。

[0044] 参见图5,本实施例旋流混合器10包括驱动件、壳体、盖板39、控温器40、桨叶41和取样口42,盖板39设置在壳体的顶部开口处,取样口42贯穿盖板39与壳体的内腔连通,桨叶41沿壳体的轴向设置在壳体的内腔中,驱动件的动力输出端通过传动轴与桨叶41连接,传动轴与盖板39旋转连接,控温器40与壳体的内壁固定连接,粉碎机9通过盖板39与旋流混合器10的内腔连通。优选的,在壳体的底壁上设置有第二出料口43,第二出料口43与壳体的内腔连通,第二出料口43用于排出正极粉;在壳体的侧壁上设置有进料口44,进料口44与壳体的内腔连通。驱动件为电机、电动推杆等动力驱动件,优选的,驱动件为电机。优选的,传动轴通过轴承与盖板39旋转连接。控温器40固定在壳体的侧壁上。优选的,桨叶41与壳体的内腔同轴设置。

[0045] 本实施例深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置,其工作过程为:利用旋流混合器10配置深层共晶溶剂,待深层共晶溶剂配置完成开始给布料机1进行上料,均布好的三元锂电池正负极材料通过第一螺旋输送机2输送至热解炉3内,通过热解炉3进行热解反应,去除三元锂电池正负极材料中的有机质,去除有机质的气体进入第一集料器4进行集中收集,并最终通过环保系统29对气体进行处理;去除完有机质的三元锂电池正负极材料(固体)通过第二螺旋输送机5输送至多级浮选器6中,在多级浮选器6中的多级浮选器腔体一36中完成三元锂电池正负极材料中正极粉和负极粉的浮选,浮选出的负极粉通过泡沫收集箱35进行集中收集,浮选好的正极浆料由双向导流器33引导入多级浮选器腔体二37进行短暂储存,待多级浮选器腔体一36更换浮选液之后再次由双向导流器33进入多级浮选器腔体一36进行浮选,待浮选完成后正极浆料由多级浮选器腔体二37进入多级浮选器腔体三38进行清洗,清洗完成后的正极浆料由双向导流器33进入多级浮选器腔体二37,进而由第一出料口34经多级排砂泵7输送至压滤式烘干箱8内,在压滤式烘干箱8内对正极粉进行压滤和烘干,压滤和烘干后的正极粉由输送带25输送至粉碎机9内进行粉碎,粉碎后的正极粉经第五螺旋输送机24输送至旋流混合器10内,通过控温器40使旋流混合器10中浸出体系温度上升至100~150℃保持10h~12h,并且桨叶41持续搅拌。待浸取完成后,通过取样口42取样进行ICP?OES测试。[0046] 根据需求和测试结果由进料口44进行补料,保证体系中酸根离子与总金属离子的摩尔比为1.2:1。接着,控温器40将旋流混合器10中浸出体系温度降低至室温,利用氨水进行pH调节,调节至范围为7~8,待pH调节完毕后,利用控温器40进行升温至80~100℃,直至浸出体系变成紫色气凝胶即为三元锂电池正极材料前驱体,三元锂电池正极材料前驱体由第二出料口43经高粘度泵11输送至再生炉12内进行煅烧。煅烧完成的正极粉在气流在作用下由第三螺旋输送机14进入到研磨机15中进行研磨破碎,另一路气流由管道26进入分离机13实现气流和正极粉的分离;经分离机13分离出的正极粉再次进入研磨机15进行研磨破碎,经过研磨机15研磨后的正极粉在气流的带动下,从输气管道进入第二集料器18,进而依靠输气管道进入旋振筛16进行筛分,筛网上方的大粒径正极粉从输气管道进入研磨机15再次研磨后,在气流的带动下,从输气管道进入第二集料器18,形成循环,最终筛网下部的细的正极粉在第四螺旋输送机17的带动下集中出料收集。

[0047] 最后,输气管道内的气体(污染气流)经依次从管道26经脉冲除尘器19、等离子净化器20、活性炭吸附箱21和喷淋塔22进行尾气处理。



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“深层共晶溶剂回收再生三元锂电池正极材料的装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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