本发明涉及固体废弃物处理领域,具体涉及一种除氟装置、含有该除氟装置的废锂电池处理系统及其处理方法和应用。
背景技术:
近年来,报废锂离子电池包括报废消费类(3c)电池和报废新能源汽车的动力锂电池,特别是报废动力锂电池增长速度快,报废量比较大。锂离子电池对环境的危害因素主要包括重金属和电解液。其中,重金属为有价金属,存在于固体电极片材料中,易于回收。
锂离子电池专用的电解液主要由锂盐、溶剂和添加剂三部分组成。其中,锂盐占电解液的重量配比为7%-17%,溶剂占电解液的重量配比为75%-90%,添加剂占电解液的重量配比为0.5%-10%。溶剂为碳酸酯混合液,包括链状碳酸酯和环状碳酸酯,少部分功能电解液可能还含有羧酸酯,酯类溶液一般为低沸点的可燃液体,且具有低毒性。目前主要使用的锂盐是六氟磷酸锂(lipf6),是废电解液中最难处理的部分。由于六氟磷酸锂本身不稳定,温度过高或遇水时都比较容易分解。六氟磷酸锂分解容易产生氢氟酸(hf),氢氟酸具有毒性和强腐蚀性,导致废弃电解液在长期储存过程中存在渗露风险。如果直接排放的话,还会对环境造成严重的伤害。
目前,报废锂离子电池的回收工艺主要为机械粗破碎再裂解和细碎分选。在破碎过程中,电解液会泄露并挥发到空气中,如果不进行有效收集和处理,会对环境产生较严重的污染。
关于报废锂电池电解液的处理工艺技术报道比较少,且废弃物的收集处理效果并不理想。其中,主要的处理方法为在处理过程中负压收集挥发的电解液,然后经碱液喷淋和吸附含氟组分后,再经光催化降解有机组分,最后排放。然而,在该处理过程中,电解液会带入处理工序中的各个环节,设备各环节衔接处的密封性难以保证,易出现泄漏和无组织扩散的问题。并且,碱液喷淋后的废水中含氟量较高,后续需要频繁更换,导致产生的废水量较大、氟吸附不彻底。
cn111498878a公开了一种废旧六氟磷酸锂的资源化利用方法。其技术方案是将电池拆解,加入碱溶液,电解液中的溶剂溶于水中,然后加入二甲苯,经过3-4级逆流萃取,得到有机相和水相,有机相经过蒸馏得到dme,剩余的溶液然后通入二氧化碳,回调ph,使得偏铝酸盐转化为氢氧化铝沉淀,滤液加入硫酸调节溶液的ph,加入硫酸亚铁和双氧水,得到磷酸铁滤渣和含氟滤液;滤渣加入硫酸溶解,然后将含锂氟溶液与氟离子溶液混合,然后加入硫酸镁,反应得到氟化镁沉淀,剩余的锂溶液升高ph到
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