废旧锂电池回收用加热炉出料回收装置

陈军

摘要：近几年，随着社会的发展，人们越来越意识到废旧锂电池对环境的污染和锂电池自身的回收价值，但是，由于废旧锂电池回收技术目前并没有得到有效的推广，并且人们在日常的生活过程中对于锂电池回收的积极性不高，锂电池的回收利用成本较高，从而在锂电池回收方面没有得到明显的效果。本文基于锂电池的回收用加热炉出料回收装置，旨在提高废旧锂电池的回收社会价值，并保护环境，起到资源节约再利用的积极作用，并在社会上得到广泛的推广。

关键词：废旧;锂电池;回收装置;环保

引言

我国是世界上生产电池及电池使用量最多的国家，据统计，我国每年生产的电池数量总数达200多亿只，国内消费的电池总数占到了生产的一半以上，由于所使用的的电池大部分为一次性电池，回收使用不及时，导致大部分的电池与生活垃圾一起混放和填埋。由于废旧电池内含有较多的贵重金属，随意丢弃容易造成土壤和水污染，且造成极大的资源浪费，在废旧锂电池回收利用过程中，需要对废旧锂电池进行燃烧分解，提炼出其中金属物。目前的技术而言，废旧电池加热炉将加热后挥发的气体经过喷淋吸附进行过滤，挥发的气体内含有可燃物和各种有毒物质，将挥发的气体一起经过喷淋过滤增加过滤负担，可燃物以及各种气体不能得到充分利用，内部的有毒物质不能得到分解，过滤时会有潜在危害。基于此，本文设计了废旧锂电池回收用加热炉出料回收装置，针对现有技术的不足，解决了传统的锂电池加热回收物不能得到充分利用的问题。

1 装置的结构

电池中含有的重金属会导致地下水及土壤污染，从而带来严重的环境污染问题。另外，电池中含有一定的锌、锰、铜、镍、银等可回收利用的成分，随意丢弃或者掩埋电池不仅造成环境污染，还会导致资源的浪费，但是，就目前的电池回收装置而言，成本较高，还没有得到广泛的应用和普及，本次设计的裝置具体为一种废旧锂电池回收用加热炉出料回收装置，具体的结构示意图如图1所示。

图中：1、节流阀;2、废气进管;3、金属液进口;4、保温炉壳;5、第一过滤箱;6、第一物料进口;7、第二过滤箱;8、排气口;9、第二物料进口;10、循环管;11、循环泵;12、气管;13、气泵;14、空气过滤箱;15、支架;16、滑板;17、出料阀口;18、后挡板;19、第一废料出口;20、第二废料出口;21、底座;

2 组成模块

本次设计的废旧锂电池回收用加热炉出料回收装置由保温炉壳、第一过滤箱和第二过滤箱组成，其中保温炉壳安装在底座的左上方，通过底部的支架固定在底座上，保温炉壳的内部设有内炉，而保温炉壳通过高温废气管与内炉连通。在高温废气管的上方安装有喷出嘴，喷气嘴上方安装点火器，在内炉内部设置了感应圈。在保温炉壳的下方安装有滑轨，并且滑轨的后端固定了后挡板，通过背部的气缸进行移动。在滑轨上方装有滑板，气缸上的活塞杆与滑板后端相连，在滑板上安装有浇筑模具，所以，在保温炉壳左侧安装了空气过滤箱，固定在底座左端。再空气过滤箱的底部设置了进气口，经过安装在空气过滤箱上的气泵通过气管进行连接，与出气口相连接，出气口通过气管与保温炉壳左侧相连，并且气泵端装有节流阀进行调压。

在保温炉壳的右侧装有第一过滤箱，并且底端固定在底座上，在第一过滤箱的前端上设置了一个第一物料进口，在底部设置一个第一废料出口。紧挨着第一过滤箱安装有第二过滤箱，第二过滤箱底部通过支架固定在底座上，同样的在端面上设置有物料进料口。在第二过滤箱内侧的顶部设置有喷淋头，在喷淋头的下方固定有炭纤维网，在第二过滤箱内侧的底部有第二布气管，如图2和图3所示。

图中：5、第一过滤箱;7、第二过滤箱;19、第一废料出口;33、第一布气管;34、分气管;35、喷淋头;36、碳纤维网;37、第二布气管

在回收装置的内炉上方固定了金属液的进入口，并且在下方开设有出料口。在保温炉壳前端左侧固定了一个废气进口，经过管道与高温废气管相连通。第一过滤箱的内部设有分气管，保温炉壳右侧通过气管与第一过滤箱内部的分气管上端相连，在分气管的上安装了第一布气管。在循环泵上的一个进水口通过管道与第二过滤箱右侧底部相连，而出水口通过循环管与喷淋头右侧相连。

3 实际效果

通过对废旧锂电池回收用加热炉出料回收装置进行分析，具有明显的经济效益和价值，具体如下：

（1）本次设计在保温炉壳和内炉之间设置了一个高温废气管，高温管内部的可燃气体及有毒化学气体通向保温炉壳和内炉，通过高温燃烧，热量用于加热内炉，可以最大限度的减少能源的消耗，节约加热电能，其次，通过高温可燃气体以及有毒化学物在空气下进行充分的反应，可以有效的降低气体自身的毒性，使得可燃物得到充分的利用。

（2）回收用加热炉出料回收装置可以用于承载加热回收后的熔融金属物，内炉的底部有一个出料口，将出料物经过阀口直接浇筑到磨具上，可以方便运输和放置存储，以便于进一步的提取和加工。

参考文献

[1]王天雅，宋端梅，贺文智，李光明.废弃动力锂电池回收再利用技术及经济效益分析[J].上海节能，2019（10）：814-820.

[2]常凯，马振.废旧LiNi_（1-x-y）Co_xMn_yO_2和LiFePO_4动力电池湿法回收技术的研究现状[J].中国资源综合利用，2019，37（09）：148-154.

[3]蔡乐. 废旧三元动力锂电池正极材料回收制备二氧化锰复合材料研究[D].上海第二工业大学，2018.

[4]纪川. 废动力锂电池资源化技术实验研究[D].西南交通大学，2018.