锂离子电池负极材料回收过程中废气的处理装置及方法与流程

文档序号:15140773发布日期:2018-08-10 19:51阅读:636来源:国知局

本发明属于锂离子电池材料加工领域,涉及炭质或石墨质负极材料的回收,具体涉及一种锂离子电池炭质或石墨质负极材料回收过程中废气的处理装置及方法。



背景技术:

锂离子电池中的炭质或石墨质负极材料涂覆在铜箔上,正极材料涂覆在铝箔上。失效的锂离子电池经过回收,材料进行分拣处理,分拣之后,负极材料与杂质的分离有经过简单的粉碎和风力分选方法,也有经过电解溶解的方法。采用这两种方法,负极材料中会残存铜、铝、铁及其盐和少量的粘胶、灰尘杂质。

如果将回收的负极材料采用湿法化学提纯,可以有效的去除负极材料中无机盐类和氧化物类杂质,但化学提纯及后期的干燥过程中,回收负极材料中所含的粘胶sbr或者pvdf成分及其他高分子助剂在湿法化学提纯过程中清除不干净,在负极材料干燥的过程中会产生恶臭的类橡胶味气体,如果直接排放污染环境。采用活性炭吸附、喷淋以及高空排放措施处理该废气,处理效果差。



技术实现要素:

本发明的目的提供锂离子电池负极材料回收过程中废气的处理装置及方法,通过该装置及方法,能够有效处理废气,实现达标排放。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种锂离子电池负极材料回收过程中废气的处理装置,包括依次连接引风机、废气处理室、活性炭吸附室及烟囱,其中废气处理室内填充有草木的枝叶;活性炭吸附室内填充有活性炭。

进一步地,所述草木的枝叶为新鲜和/或未腐败的松针、柏树叶及樟树叶中的一种或几种,填充量在50-85%。

进一步地,所述废气处理室出气口处安装活性炭吸附室,活性炭吸附室与废气处理室之间设有隔离网。

进一步地,所述活性炭的填充厚度在100mm以上,采用一体式填充或者采用隔离网分隔为多层后填充。

进一步地,所述废气处理室与活性炭吸附室的体积比为10:1,活性炭吸附室为多层结构,相邻两层之间用20目不锈钢网隔开。

本发明还涉及采用所述装置处理废气的方法,废气通过引风机引入废气处理室,与废气处理室内草木的枝叶接触,然后进入活性炭吸附室进行吸附,最后经烟囱排放。

所述的废气为锂离子电池炭质或石墨质负极材料在酸法提纯及水洗后干燥的过程中产生,经干燥器排出的废气温度在90-120℃,压力在300-3000pa,废气内含有粘胶及其他高分子助剂挥发分,挥发物主要成分是含苯环、硝基、硫等脂肪酸类物质,并且含有一定的水分,含湿量为25-30g/m3;如果将该废气直接排入大气将急剧下沉和弥漫,散发恶臭气味,造成空气污染。

本发明将废气经透气性较好的草木的枝叶,如松针、柏树叶及樟树中的一种或几种;由于废气自身的温度能够对草木枝叶进行加热,促进其释放出草木芳香,中和其中的恶臭味;而且草木枝叶中含有的生物活性成分如松节醇、松香等,与废气组分中低分子挥发份产生酯化等有机化学反应,形成少量油脂状物质残留;另外废气中的水分与草木的枝叶接触,被吸附拦截后能够保持其湿度,以利于释放活性生物成分。

经废气处理室处理后的气体进入活性炭吸附室,废气中少量的有机杂质被活性炭吸附,即可通过烟囱进行达标排放。

附图说明

图1为本发明提供装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明,但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

一种锂离子电池负极材料回收过程中废气的处理装置,包括依次连接的废气处理室、活性炭吸附室及烟囱,其中废气处理室内填充有草木的枝叶;活性炭吸附室内填充有活性炭。

进一步地,所述草木的枝叶为新鲜和/或未腐败的松针、柏树叶及樟树叶中的一种或几种,填充量在50-85%。

进一步地,所述废气处理室出气口处安装活性炭吸附室,活性炭吸附室与废气处理室之间设有隔离网。

进一步地,所述活性炭的填充厚度在100mm以上,采用一体式填充或者采用隔离网分隔为多层后填充。优选充填厚度为1m,通过隔离网分为多层填充,相邻隔离网之间间隔30mm。

本发明还涉及采用所述装置处理废气的方法,废气通过引风机引入废气处理室,与废气处理室内草木的枝叶接触,然后进入活性炭吸附室进行吸附,最后经烟囱排放。

进一步地,所述废气进入处理室的温度为80-120℃,压力为300-3000pa。

锂离子电池回收负极材料是锂离子电池负极经过粉碎风选,分离出铜箔得到碳质粉体材料,经过混酸法酸解该粉体材料中的金属杂质,水洗,脱水等过程,粉体材料在闪蒸干燥机中烘干,烘干机内温度在260±10℃,烘干机出口温度在120±20℃,粉体材料经过旋风除尘、布袋除尘后排出的尾气温度在100±20度,尾气主要是水蒸气,尾气通过引风机导入废气处理室1、活性炭吸附室2、烟囱3而排入高空。引风机风量为3000立方米/h,风压为3000pa,废气处理室体积为3m3,活性炭吸附室是三层,每层高度500mm,每层用20目不锈钢网隔离,活性炭吸附室总体积0.3m3,烟囱高度为15米。

经过处理,在废气处理装置2m范围内,空气中有经过熏蒸出来的树叶香味,5m以外无气味。

在烟囱取样,检测到微量二氧化硫和氮氧化物等气体成分,具体见表1。

对比例:

同上处理的负极材料,未经过废气处理,在废气排放方圆50米范围内弥漫着恶臭的烧焦橡皮味,尾气二氧化硫、氮氧化物含量较高,具体见表1。

表1中的内容由武汉练达检测技术有限公司进行检测和提供报告。

表1



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种锂离子电池负极材料回收过程中废气的处理装置及方法,该装置包括依次连接的引风机、废气处理室、活性炭吸附室及烟囱,其中废气处理室内填充有草木的枝叶;活性炭吸附室内填充有活性炭。本发明将废气经透气性较好的草木的枝叶,由于废气自身的温度能够对草木枝叶进行加热,促进其释放出草木芳香,中和其中的恶臭味;而且草木枝叶中含有的生物活性成分能够与废气组分发生反应;另外废气中的水分与草木的枝叶接触,被吸附拦截后能够保持其湿度,以利于释放活性生物成分,经废气处理室处理后的气体进入活性炭吸附室,除去异味,即可通过烟囱进行达标排放。

技术研发人员:傅云峰
受保护的技术使用者:广水和成新材料有限公司
技术研发日:2018.05.14
技术公布日:2018.08.10
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