廢舊鋰電池回收用加熱爐出料回收裝置

陳軍

摘要：近幾年，隨著社會的發展，人們越來越意識到廢舊鋰電池對環境的污染和鋰電池自身的回收價值，但是，由于廢舊鋰電池回收技術目前并沒有得到有效的推廣，并且人們在日常的生活過程中對于鋰電池回收的積極性不高，鋰電池的回收利用成本較高，從而在鋰電池回收方面沒有得到明顯的效果。本文基于鋰電池的回收用加熱爐出料回收裝置，旨在提高廢舊鋰電池的回收社會價值，并保護環境，起到資源節約再利用的積極作用，并在社會上得到廣泛的推廣。

關鍵詞：廢舊;鋰電池;回收裝置;環保

引言

我國是世界上生產電池及電池使用量最多的國家，據統計，我國每年生產的電池數量總數達200多億只，國內消費的電池總數占到了生產的一半以上，由于所使用的的電池大部分為一次性電池，回收使用不及時，導致大部分的電池與生活垃圾一起混放和填埋。由于廢舊電池內含有較多的貴重金屬，隨意丟棄容易造成土壤和水污染，且造成極大的資源浪費，在廢舊鋰電池回收利用過程中，需要對廢舊鋰電池進行燃燒分解，提煉出其中金屬物。目前的技術而言，廢舊電池加熱爐將加熱后揮發的氣體經過噴淋吸附進行過濾，揮發的氣體內含有可燃物和各種有毒物質，將揮發的氣體一起經過噴淋過濾增加過濾負擔，可燃物以及各種氣體不能得到充分利用，內部的有毒物質不能得到分解，過濾時會有潛在危害。基于此，本文設計了廢舊鋰電池回收用加熱爐出料回收裝置，針對現有技術的不足，解決了傳統的鋰電池加熱回收物不能得到充分利用的問題。

1 裝置的結構

電池中含有的重金屬會導致地下水及土壤污染，從而帶來嚴重的環境污染問題。另外，電池中含有一定的鋅、錳、銅、鎳、銀等可回收利用的成分，隨意丟棄或者掩埋電池不僅造成環境污染，還會導致資源的浪費，但是，就目前的電池回收裝置而言，成本較高，還沒有得到廣泛的應用和普及，本次設計的裝置具體為一種廢舊鋰電池回收用加熱爐出料回收裝置，具體的結構示意圖如圖1所示。

圖中：1、節流閥;2、廢氣進管;3、金屬液進口;4、保溫爐殼;5、第一過濾箱;6、第一物料進口;7、第二過濾箱;8、排氣口;9、第二物料進口;10、循環管;11、循環泵;12、氣管;13、氣泵;14、空氣過濾箱;15、支架;16、滑板;17、出料閥口;18、后擋板;19、第一廢料出口;20、第二廢料出口;21、底座;

2 組成模塊

本次設計的廢舊鋰電池回收用加熱爐出料回收裝置由保溫爐殼、第一過濾箱和第二過濾箱組成，其中保溫爐殼安裝在底座的左上方，通過底部的支架固定在底座上，保溫爐殼的內部設有內爐，而保溫爐殼通過高溫廢氣管與內爐連通。在高溫廢氣管的上方安裝有噴出嘴，噴氣嘴上方安裝點火器，在內爐內部設置了感應圈。在保溫爐殼的下方安裝有滑軌，并且滑軌的后端固定了后擋板，通過背部的氣缸進行移動。在滑軌上方裝有滑板，氣缸上的活塞桿與滑板后端相連，在滑板上安裝有澆筑模具，所以，在保溫爐殼左側安裝了空氣過濾箱，固定在底座左端。再空氣過濾箱的底部設置了進氣口，經過安裝在空氣過濾箱上的氣泵通過氣管進行連接，與出氣口相連接，出氣口通過氣管與保溫爐殼左側相連，并且氣泵端裝有節流閥進行調壓。

在保溫爐殼的右側裝有第一過濾箱，并且底端固定在底座上，在第一過濾箱的前端上設置了一個第一物料進口，在底部設置一個第一廢料出口。緊挨著第一過濾箱安裝有第二過濾箱，第二過濾箱底部通過支架固定在底座上，同樣的在端面上設置有物料進料口。在第二過濾箱內側的頂部設置有噴淋頭，在噴淋頭的下方固定有炭纖維網，在第二過濾箱內側的底部有第二布氣管，如圖2和圖3所示。

圖中：5、第一過濾箱;7、第二過濾箱;19、第一廢料出口;33、第一布氣管;34、分氣管;35、噴淋頭;36、碳纖維網;37、第二布氣管

在回收裝置的內爐上方固定了金屬液的進入口，并且在下方開設有出料口。在保溫爐殼前端左側固定了一個廢氣進口，經過管道與高溫廢氣管相連通。第一過濾箱的內部設有分氣管，保溫爐殼右側通過氣管與第一過濾箱內部的分氣管上端相連，在分氣管的上安裝了第一布氣管。在循環泵上的一個進水口通過管道與第二過濾箱右側底部相連，而出水口通過循環管與噴淋頭右側相連。

3 實際效果

通過對廢舊鋰電池回收用加熱爐出料回收裝置進行分析，具有明顯的經濟效益和價值，具體如下：

（1）本次設計在保溫爐殼和內爐之間設置了一個高溫廢氣管，高溫管內部的可燃氣體及有毒化學氣體通向保溫爐殼和內爐，通過高溫燃燒，熱量用于加熱內爐，可以最大限度的減少能源的消耗，節約加熱電能，其次，通過高溫可燃氣體以及有毒化學物在空氣下進行充分的反應，可以有效的降低氣體自身的毒性，使得可燃物得到充分的利用。

（2）回收用加熱爐出料回收裝置可以用于承載加熱回收后的熔融金屬物，內爐的底部有一個出料口，將出料物經過閥口直接澆筑到磨具上，可以方便運輸和放置存儲，以便于進一步的提取和加工。

參考文獻

[1]王天雅，宋端梅，賀文智，李光明.廢棄動力鋰電池回收再利用技術及經濟效益分析[J].上海節能，2019（10）：814-820.

[2]常凱，馬振.廢舊LiNi_（1-x-y）Co_xMn_yO_2和LiFePO_4動力電池濕法回收技術的研究現狀[J].中國資源綜合利用，2019，37（09）：148-154.

[3]蔡樂. 廢舊三元動力鋰電池正極材料回收制備二氧化錳復合材料研究[D].上海第二工業大學，2018.

[4]紀川. 廢動力鋰電池資源化技術實驗研究[D].西南交通大學，2018.