本实用新型涉及一种废旧电池处理系统，属于环保技术领域。
背景技术：
中国是世界上电池生产和消耗的大国，每年电池消耗量约占世界总量的三分之一。随着电池不断的生产和消耗，废旧电池数量越来越多，电池给人们带来便利的同时，也对我们的生活环境造成了巨大的负面影响。众所周知，废旧电池通常与生活垃圾一起被填埋或焚烧处理，不仅污染水资源，而且其中的金属元素对土壤更是危害巨大，废旧电池随意处置是重金属污染的主要来源之一。另一方面，废旧电池中金属离子的含量较高，且金属价格在持续上升，因此废旧电池随意处置还会造成资源的浪费。简言之，废旧电池的妥善处置既有利于环境保护，也提高了资源回收利用率。
目前废旧电池的处理技术主要有火法冶金和湿法冶金两种。湿法冶金是利用金属及其化合物易溶于酸的特性，对其溶液进行净化，回收金属及化工产品。主要有直接浸出法(德国)和焙烧-浸出法(日本)。该法虽然成本低、灵活度高，但是流程长、效率低且存在二次污染。火法冶金则是指将废旧电池中的金属及其化合物在高温下经过氧化、还原、分解、挥发、冷凝等过程回收处理。主要分常压冶金和真空冶金两类。虽具有回收效率高、二次污染小的特点，但是投资大、成本高、技术复杂等。我国一些科研单位如清华大学、上海交通大学等虽然对这两种方法不断进行改进，但经济效果并不显著。
近几年，部分科研单位提出了烧结法和生物淋滤法。烧结法是废旧电池经过破碎、低温烧结、高温烧结等步骤提炼金属物质，其缺点是高温消耗大量的能量与资源、处理不够彻底。生物淋滤法则是利用淋滤菌株的氧化代谢，浸提金属物质。缺点是抗变性弱，重金属离子对淋滤菌株生长繁殖造成严重阻碍，处理电池种类受限，而且废旧电池中其他有害物质如隔膜、碱性物质等对菌株产生直接或间接的毒害作用。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是提供一种废旧电池处理系统，通过废旧电池处理系统，使废旧电池通过破碎机破碎和筛分的方法进行处理，筛分物经低温焙烧后，先后经过水洗、过滤，之后将滤渣与滤液分离。滤液通过滤液循环储存装置进入水循环系统，一定时间后，将滤液加入液体纯净处理器中进行提纯处理，产物包括氯化钾、氯化锌和氯化钠等。滤渣在破碎搅拌机中磨碎至粉末状，经传送带传送到含有事先培养好的生物淋滤液的生物淋滤搅拌池中进行反应。生物淋滤结束后液体流入沉淀回流池，在重力作用下含有生物淋滤菌株的污泥和上清液分离，污泥回流到生物淋滤搅拌池中继续工作，沉淀回流池中的上清液跟之前的滤液一起加到液体纯净处理器中处理，提纯后的产物可对外出售。
为解决以上问题，本实用新型的具体技术方案如下：一种废旧电池处理系统，其特征在于：破碎搅拌机上端面设有废旧电池投料处，破碎搅拌机一侧设有低温焙烧炉，破碎搅拌机与低温焙烧炉之间由传动带连接，低温焙烧炉上端面设有重金属回收装置，低温焙烧炉另一侧设有水洗装置，水洗装置下方设有滤液循环储存装置，水洗装置与滤液循环储存装置之间通过水循环系统连接，滤液循环储存装置下方法设有液体纯净处理器，液体纯净处理器上端面设有辅料投加口，液体纯净处理器一侧设有生物淋滤搅拌池，液体纯净处理器与生物淋滤搅拌池之间设有沉淀回流池，生物淋滤搅拌池与沉淀回流池通过污泥回流装置连接，水洗装置另一侧设有破碎搅拌机，破碎搅拌机与水洗装置通过传送带连接。
本实用新型带来的有益效果为：1、废旧电池中的汞、铁、镍、钴、锰等金属元素能够得到充分的利用，既可以减少环境的污染，又能节约资源、能源，还可创造新的经济效益。
2、利用新兴的微生物技术，拥有绿色、环保、安全的特点，微生物技术发展前景广、空间大，为本发明提供了良好的技术背景。
3、大型的生物淋滤搅拌池，打破了生物淋滤处理废旧电池在实验室培养基中进行的常规，提高了废旧电池的处理量。
4、沉淀池中，沉淀得到的含有目的菌株的污泥经污泥回流装置回流至生物淋滤搅拌池中继续作用，沉淀池中的上清液流入液体纯净处理器中得到进一步处理，污泥的循环利用，实现了物质的循环利用和资源的有效节约。
5、运用传统的低温焙烧技术，与传统的火法冶金和烧结技术相比具有节约能源、后期投资小、运行成本低等优点。
6、利用传统的低温焙烧技术，在生物淋滤过程前除去废旧电池中的重金属汞，避免了生物淋滤过程中重金属汞对淋滤菌株的危害，加强了生物淋滤的效果。
7、处理过程中的废旧电池加工破碎系统、低温焙烧及回收系统、废旧电池水洗过滤系统、废液水循环系统以及生物淋滤溶出金属离子系统，清洁高产，且均不产生二次污染。
8、低温焙烧-生物淋滤一体化废旧电池绿色处理系统是一种开拓性的创新，使废旧电池的处理无害化、清洁化、资源化、效益化。
附图说明
图1为废旧电池处理系统的结构图。
其中1-废旧电池投料处，2-破碎搅拌机，3-传送带，4-低温焙烧炉，5-重金属回收装置，6-水洗装置，7-滤液循环储存装置，8-水循环系统，9-破碎搅拌机，10-生物淋滤搅拌池，11-沉淀回流池，12-液体纯净处理器，13-辅料投加口，14-污泥回流装置。
具体实施方式
如图1所示，一种废旧电池处理系统，破碎搅拌机2上端面设有废旧电池投料处1，破碎搅拌机2一侧设有低温焙烧炉4，破碎搅拌机2与低温焙烧炉4之间由传动带连接，低温焙烧炉4上端面设有重金属回收装置5，低温焙烧炉4另一侧设有水洗装置6，水洗装置6下方设有滤液循环储存装置7，水洗装置6与滤液循环储存装置7之间通过水循环系统8连接，滤液循环储存装置7下方法设有液体纯净处理器12，液体纯净处理器12上端面设有辅料投加口13，液体纯净处理器12一侧设有生物淋滤搅拌池10，液体纯净处理器12与生物淋滤搅拌池10之间设有沉淀回流池11，生物淋滤搅拌池10与沉淀回流池11通过污泥回流装置14连接，水洗装置6另一侧设有破碎搅拌机2，破碎搅拌机2与水洗装置6通过传送带3连接。
1、将废旧电池按材料不同进行分拣后放进废旧电池投料处1中，进入破碎搅拌机2进行破碎搅拌并筛分。
2、利用传送带3将破碎后的废旧电池传送到传统的烧结处理系统，在低温焙烧炉4中在400℃、恒温90min的条件下，对破碎的废旧电池进行低温焙烧以除去汞，得到的汞在重金属回收装置5中，可用于外售。
3、将除去汞的低温焙烧产物在水洗装置6中进行水洗和过滤，将滤液和滤渣分开。
4、过滤得到的滤液通过滤液循环储存装置7进入水循环系统8，循环一定时间后，即溶液浓度达到要求后，滤液通过辅料投加口13进入液体纯净处理器12中进行提纯处理。
5、利用破碎搅拌机2将过滤得到的滤渣进一步磨碎至粉状，经传送带3传送至生物淋滤搅拌池10中进行一系列反应，生物淋滤搅拌池10中含有事先培养好的生物淋滤液。生物淋滤液能够与滤渣粉发生反应，使其中的有价金属离子溶出，当生物淋滤液中溶出的有价金属离子浓度不再变化时，浸提结束。
6、生物淋滤浸提金属离子结束后，生物淋滤搅拌池10中反应后的液体流入沉淀回流池11中。在沉淀池中，由于重力作用，用于生物淋滤的菌株沉淀形成污泥，得到的污泥经污泥回流装置14回流至生物淋滤搅拌池10中继续作用，沉淀池中的上清液流入液体纯净处理器12中得到进一步处理。
7、液体纯净处理器12中包含步骤3得到的滤液和步骤6得到的上清液，其中主要含有NaCl、KCl、ZnCl2等物质。该液体纯净处理器12利用熔点分离、溶解度分离等多种处理方法，这里只介绍其中的两种。对于混合液中锌离子的处理可有两种方法，一种是：在液体纯净处理器12中定期加入碳酸钠将锌离子转化为碳酸锌沉淀析出，过滤得到碳酸锌用于外售；另一种是：在液体纯净处理器12中定期加入氨水将锌离子转化为氢氧化锌沉淀析出，过滤得到氢氧化锌用于外售。剩余的氯化钾和氯化钠混合溶液利用两者溶解度随温度变化影响不同进行分离。氯化钾的溶解度随着温度的下降迅速减小，而氯化钠的溶解度几乎不受影响。氯化钾可以随溶液温度的下降从混合溶液中结晶分离出来，得到氯化钾固体；混合溶液中只剩下氯化钠，将溶液进行蒸发结晶得到氯化钠固体。提纯得到的氯化钠、碳酸锌或氢氧化锌、氯化钾等固体通过液体纯净处理器12的过滤作用与经过处理的液体分开并通过产品出料口从整个废旧电池处理系统中分离出来。分离提纯得到的化合物可进行外售。
步骤5所述的生物淋滤浸提废旧电池中有价金属离子的具体方法如下：
1、生物淋滤菌株的培养与筛选
生物淋滤所需要的菌株为氧化硫硫杆菌或氧化亚铁硫杆菌。配制氧化硫硫杆菌的筛选培养基和氧化亚铁硫杆菌的筛选培养基，从自然界获取所需样品并将样品分别接种到上述两种培养基中，向培养基中提供微生物生长所需的CO2和O2，并定期更换新的培养液。经过适当时期的筛选培养后，得到用于生物淋滤的氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌，完成生物淋滤菌株的筛选。
2、生物淋滤菌株的驯化
配制氧化硫硫杆菌驯化培养基和氧化亚铁硫杆菌驯化培养基，将(1)中筛选得到的氧化硫硫杆菌和硫化亚铁硫杆菌分别接种到相应的驯化培养基上，向驯化培养液中加入一定量的步骤5中再次破碎后的废旧电池滤渣，并定期更换驯化培养液。驯化培养适当时间后，生物淋滤所需的氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌的驯化完成；完成驯化后的驯化培养液即可以用于生物淋滤。
3、配制生物淋滤液
配制大量供生物淋滤菌株生存的培养液并向培养液中加入一定量步骤2中得到的驯化后的生物淋滤菌株，得到生物淋滤液，并将其通入生物淋滤搅拌池10中。
4、搅拌加速反应，溶出金属离子
向加入步骤3得到的生物淋滤液的生物淋滤搅拌池10中加入一定量的废旧电池滤渣，在搅拌的条件下使生物淋滤液与废旧电池粉末充分反应。在此过程中，须保证生物淋滤搅拌池10中各项条件的稳定。定期测定上清液中有价金属离子的溶出浓度，当有价金属离子的溶出浓度不再提高时，生物淋滤结束。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也应视为属于本实用新型的保护范围。