[發明專利]一種鋰電池回收的廢氣凈化和資源回收的方法及系統

在審

• 申請號: 202010468122.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111544972A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 龔蔚成;馬英;姚詠歌;包姍;文珊;楊有余;何琦
• 申請（專利權）人: 永清環保股份有限公司
• 主分類號: B01D46/02
• 分類號: B01D46/02;B01D53/18;C01B7/19;C01B25/18;C01C1/16;F23G7/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;聶午陽

1.一種鋰電池回收的廢氣凈化和資源回收的系統，包括依次連通的熱解裝置（3）、第二除塵裝置（4）、氣體混合器（5）、燃燒室（6）和鍋爐（7），拆分裝置（1）、第一除塵裝置（2）和所述氣體混合器（5）依次連通，其特征在于：所述鍋爐（7）的出氣口與水合塔（8）的進氣口連通，所述水合塔（8）出氣口與一級磷酸捕集器（12）的進氣口連通，所述一級磷酸捕集器（12）的出口與混酸池（15）連通，所述混酸池（15）與二級磷酸捕集器（13）的進氣口連通，所述二級磷酸捕集器（13）的出氣口與氫氟酸回收塔（9）的進氣口連通，所述氫氟酸回收塔（9）的出氣口與凈化塔（10）的進氣口連通，所述混酸池（15）的出液口、所述混酸泵（14）與所述水合塔（8）的進液口依次連通。

2.根據權利要求1所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的系統，其特征在于：所述凈化塔（10）的出液口與氟化銨反應結晶器（11）的進液口連通，所述氫氟酸回收塔（9）的出液口、氫氟酸儲槽（16）、氫氟酸輸送泵（19）與所述氟化銨反應結晶器（11）的進液口依次連通。

3.根據權利要求2所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的系統，其特征在于：所述氟化銨反應結晶器（11）的出液口與離心機（20）、氟化銨母液槽（21）的進液口依次連通。

4.根據權利要求3所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的系統，其特征在于：所述氟化銨母液槽（21）的出液口與氟化銨母液輸送泵（22）、所述凈化塔（10）依次連通。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的系統，其特征在于：所述凈化塔（10）的出風口與主風機（17）、煙囪（18）依次連通。

6.一種鋰電池回收的廢氣凈化和資源回收的方法，其特征在于，利用權利要求1-5任意一項所述的系統進行，包括以下步驟：

S1、在惰性氣體保護下，在拆分裝置中對鋰電池進行拆解，分離得到電解液，產生的廢氣通過第一除塵裝置，再通入氣體混合器中；

S2、將S1中的電解液加入熱解裝置中，在惰性氣體保護下進行熱解，得到熱解氣體，熱解氣體中包括LiF和PF₅，熱解氣體冷卻后，通過第二除塵裝置，再通入氣體混合器中，得到混合氣體一；

S3、將混合氣體一和空氣通入燃燒室中，燃燒后得到氧化氣體，氧化氣體包括P₂O₅和HF，氧化氣體進入鍋爐冷卻至400-600℃；

S4、S3中冷卻后的氧化氣體通入水合塔中，同時在水合塔中加入稀磷酸或水進行噴淋，得到磷酸和未反應的氣體，磷酸通過水合塔出液口收集，未反應的氣體中包括磷酸霧和氟化氫氣體；

S5、未反應的氣體依次通過一級磷酸捕集器、混酸池和二級磷酸捕集器進行磷酸捕集，得到磷酸混合溶液和混合氣體二，磷酸混合溶液再進入水合塔噴淋提純；

S6、混合氣體二進入氫氟酸回收塔，進行冷凝、吸收，得到氫氟酸和混合氣體三，氫氟酸在氫氟酸回收塔的出液口進行收集；

S7、混合氣體三進入凈化塔中，同時加入氨水進行噴淋，得到氟化銨液體和煙氣，煙氣中氟化氫濃度小于3mg/m³時，進行排放。

7.如權利要求6所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的方法，其特征在于還包括以下步驟：

S8、在氟化銨反應結晶器中，加入氟化銨液體和S6中的氫氟酸，進行反應、結晶，得到氟化銨晶體，經過濾、干燥后得到氟化銨成品和濾液，濾液輸送到凈化塔中繼續使用。

8.如權利要求6所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的方法，其特征在于：S2中熱解的溫度為300-500℃；S1和S2中的惰性氣體為干燥的氮氣。

9.如權利要求6所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的方法，其特征在于：S3中燃燒溫度為850-1200℃，冷卻的溫度為400-600℃。

10.如權利要求6所述的鋰電池回收廢氣凈化和資源回收的方法，其特征在于：S5中混合氣體二的溫度為90-130℃。