[發明專利]一種廢舊二次電池的處理方法

有效

• 申請號: 201410023627.9
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103730704A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 區漢成;桂金鳴;祝捷;李先柏;楊勇;王敏;劉煉;施麗華;何龍;謝豐海
• 申請（專利權）人: 贛州市豪鵬科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于濕法冶金及化工生產技術領域，具體涉及一種廢舊二次電池的處理方法。

背景技術

二次電池由于其能量密度高、重量輕、壽命長等優良特性，被廣泛應用于手機、筆記本電腦、數碼相機等通信工具及數碼電子產品和電動工具、電動汽車等領域，我國已成為全球最大的二次電池生產和消費國。

二次電池需求量的日趨增大，生產二次電池所需的鈷、鎳、鋰等金屬原材料供需矛盾將更加突出；另一方面，廢舊二次電池中的鈷、鎳、錳等有價金屬含量高、有毒、有害化合物多，大量的廢舊二次電池如不能安全處置與利用，將會造成資源的浪費和嚴重的環境污染問題。因此，廢舊二次電池的安全處置與材料循環利用不僅是電池行業不容缺失的一個重要環節，而且是解決電池生產原材料供需矛盾、降低生產成本的關鍵措施。

利用廢舊二次電池制備電池級硫酸鎳、硫酸鈷，并循環用作制備二次電池的原材料，不僅減少了其有害物質對環境的污染，并且將產生巨大的經濟效益。

由于電池中含有大量的有機物質，在進行濕法處理前須先對其進行預處理，以去除電池中有機物質，給后序生產減輕負擔，同時避免萃取劑中毒。目前主要采用焚燒方法對廢舊二次電池進行預處理，由于還沒有專業的用于對廢舊二次電池預處理的熱解爐，現在多采用直燃式焚燒爐，焚燒過程中電解質及電極中部分成分通過燃燒轉變為二氧化碳等氣體及其它有害成分，且部分金屬在焚燒時隨飛灰一起揮發，易造成二次污染，同進飛灰揮發易帶走大量熱量，至使有機物燃燒不完全，燃盡率不高。

公開號為CN102251118A的專利申請中通過將廢舊鎳氫電池放電處理、破碎、篩分、篩上物磁選分離，然后分別對篩上鋼殼和篩下物進行真空熱處理和熔煉。其采用先破碎后焚燒處理的工藝，破碎效率低，有價元素的回收率低，且電池中的有機物及電解液容易泄漏并污染環境，存在很大的安全隱患。

同時，在對廢舊二次電池進行回收處理時，通常都需要打開電池外殼并對電池殼中物質進行回收處理，由于二次電池外殼特別具有很大的強度和韌性，并與殼中的活性物質緊密結合在一起，受熱或受擠壓時可能產生爆炸，給破碎帶來了很大的難度，尤其是在進行大批量作業時。現有的廢舊二次電池回收處理專利所給出的處理工藝中，盡管大都提到了電池破碎，但提法籠統含糊，往往不具有參考利用價值。

因此研究開發廢舊二次電池焚燒技術及破碎技術具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種廢舊二次電池的處理方法，對廢舊二次電池采取在回轉窯內分二段燃燒，能有效防止電池在高溫下爆炸，并且產生的煙氣能夠達到無異味、無惡臭并完全燃燒的效果。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種廢舊二次電池的處理方法，具體包括以下步驟：

1）將廢舊二次電池進行放電處理，可將廢舊二次電池放入盛有電解液的槽中，使電池中的殘余電量放凈即可；

2）將放電之后的廢舊二次電池送入回轉窯內，在爐體燃燒室前部焙燒停留30-60min，爐溫在100~150℃；

3）步驟2）處理后的物料在爐體燃燒室后部進行焚燒，爐溫控制在300-500℃，時間60-120min，燃燒后的煙氣經處理后進行排放，燃燒后二次電池經破碎、篩分，收集回收再利用。

該回轉窯采用逆向焚燒的形式，天然氣和廢電池燃燒產生的高溫煙氣進入爐體燃燒室前部維持爐溫在100~150℃內，并控制廢電池在爐前部焙燒停留30-60分鐘，確保將廢電池的密封圈充分熱解破壞，使電池內的氫氣和有機溶劑施放出來，防止鎳氫及鋰離子電池在高溫下爆炸。為了確保生產安全，步驟2）中焙燒后產生的氣體可通過負壓將氣體從燃燒室中排出。爐體燃燒室后部焚燒溫度維持在300℃~500℃，焚燒可將廢棄物內的有機物充分氧化，并有效控制臭氣及氮氧化合物的產生，含臭氣及氮氧化合物的氣體通過二次高溫焚燒，即溫度>1200℃，使其充分氧化、分解，有效控制臭氣及氮氧化合物的產生，使產生的氣體達到無異味、無惡臭、煙之完全燃燒的效果。

本發明將一次燃燒溫度控制在100-150℃區間，二次電池在該溫度區間不會爆炸，并有效破壞二次電池的密封圈，可保證在二次燃燒300-500℃區間產生的氣體即時施放，防止高溫區二次電池爆炸；二次燃燒溫度控制在300-500℃區間。可將廢棄物內的有機物充分氧化。