本披露涉及一種用于回收利用舊電池、特別是磷酸鐵鋰(lfp)電池的設備，并且涉及一種用于從舊電池中回收有價值材料的方法。
背景技術：
1、磷酸鐵鋰電池材料是各種元素和化合物的復雜混合物。例如，許多鋰鐵電池材料含有有價金屬，如鋰、鋁和銅?？赡芟Ｍ麖匿囪F電池材料中回收各種元素和化合物。例如，回收鋰和/或銅可能是有利的。因此，需要用于回收利用舊電池的裝置和方法。
2、de?10?2015?207?843?a1披露了一種用于舊電池的回收利用設備。將這些電池以復雜的方式進行預處理，特別是對其進行放電和拆卸，然后再將其粉碎并干燥。這增加了裝置的操作成本，特別是由于所需的勞動力帶來的操作成本。
3、cn?111?495?925a披露了一種廢鋰電池熱解、脫氟和脫氯方法。該方法包括以下步驟：對廢鋰電池進行放電和拆卸；進行初級破碎，干燥破碎的產(chǎn)物，對經(jīng)干燥的破碎的產(chǎn)物進行初級分離，進行二次破碎和二次分離，對經(jīng)分離的材料進行熱解、脫氟、脫氯及原位氟和氯吸收，對熱解產(chǎn)物進行打散(scattering)和篩選以獲得黑色粉末，對銅箔和鋁箔進行洗滌和分離以獲得銅和鋁產(chǎn)物，熱解并干燥廢氣，對廢氣進行冷凝、除塵、噴淋、吸附和點燃，并且然后排出廢氣。熱解、脫氟、脫氯及原位氟和氯吸收是在氣密回轉窯中進行的。氣密回轉窯包括三個層，內(nèi)層包括吸收劑，中間層包括熱解材料層，并且外層包括加熱層。
4、zheng,rujuan等人:"optimized?li?and?fe?recovery?from?spent?lithium-ionbatteries?via?a?solution-precipitation?method[通過溶液-沉淀法進行的優(yōu)化的從廢舊鋰離子電池中l(wèi)i和fe的回收]",rsc?advances[rsc進展]第6卷,第49期(2016)第43613-43625頁披露了一種用于從廢磷酸鐵鋰電池中回收磷酸鐵和碳酸鋰的方法。該方法包括以下步驟：(1)在將放電的電池破碎后，將膜、電池殼和銅內(nèi)容物進行回收利用，(2)在600℃下對陽極進行熱處理，用0.5mm篩進行篩分，(3)將粉末溶解在2.5mol/l的硫酸中，其中l(wèi)/s等于10、溫度為60℃且時間為4小時，(4)在peg-600作為表面活性劑的情況下，在2的ph下使磷酸鐵沉淀，(5)通過濃縮濾液并將其加熱至沸點來使碳酸鈉和碳酸鋰沉淀，(6)將回收利用的磷酸鐵和碳酸鋰與蔗糖以1.05:1:1的鋰、鐵和磷的摩爾比混合，將混合物球磨并干燥，(7)在氬氣下在350℃下預燒結該混合物并將其在750℃的溫度下煅燒10小時以獲得陰極材料。
5、ep?3?641?036?a1涉及一種用于回收利用舊電池的設備，該設備包括用于在粉碎空間中粉碎舊電池的粉碎裝置。該設備包括布置在粉碎裝置下游、用于干燥粉碎的電池的干燥裝置。該設備包括布置在粉碎裝置與干燥裝置之間的中間儲存裝置。該設備包括用于使中間儲存空間中所接收的粉碎的電池保持運動的攪拌工具。該設備包括用于針對粉碎裝置的粉碎空間、中間儲存裝置的中間儲存空間、和干燥裝置的干燥空間中的每一個的惰性氣體的相應的供應管線。
6、本披露的目的是提供一種改進的用于舊磷酸鐵鋰(lfp)電池的回收利用設備以及一種改進的用于舊磷酸鐵鋰(lfp)電池的回收利用方法。
技術實現(xiàn)思路
1、提供了一種用于回收利用磷酸鐵鋰(lfp)電池材料的設備，該設備包括用于在粉碎空間中粉碎lfp電池材料的粉碎裝置。該設備包括布置在粉碎裝置下游、用于干燥粉碎的lfp電池材料的干燥裝置。該設備包括布置在粉碎裝置與干燥裝置之間的中間儲存裝置。中間儲存裝置的中間儲存空間的體積是粉碎裝置的粉碎空間的體積的至少五倍、優(yōu)選至少十倍。中間儲存裝置進一步包括攪拌工具，該攪拌工具被設計成并旨在用于使中間儲存空間中所接收的粉碎的lfp電池材料保持運動。該設備包括布置在干燥裝置下游且包括熱解空間的熱解裝置。在一些實施例中，該設備包括用于針對粉碎裝置的粉碎空間、中間儲存裝置的中間儲存空間、干燥裝置的干燥空間、和熱解裝置的熱解空間中的每一個的惰性氣體的相應的供應管線。
2、還提供了一種用于回收利用lfp電池材料的方法。該方法包括：向粉碎裝置提供lfp電池材料；在該粉碎裝置中粉碎該lfp電池材料；將粉碎的lfp電池材料轉移到干燥裝置中；干燥該粉碎的lfp電池材料；將粉碎且干燥的lfp電池材料轉移到熱解裝置中；在使粉碎且干燥的lfp電池材料與惰性氣體并且與通過粉碎且干燥的lfp電池材料的熱分解原位生成的還原性氣體接觸的同時，將粉碎且干燥的lfp電池材料加熱到400℃至630℃的溫度，以獲得熱解的電池材料。
1.一種用于回收利用磷酸鐵鋰電池材料的設備(100)，該設備包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，該粉碎裝置(120)配備有篩裝置(122)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的設備，其中，該中間儲存裝置(130)配備有冷卻裝置(136)。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的設備，其中，被配置成用于將該粉碎的磷酸鐵鋰電池材料的各組分彼此分離的篩選裝置(160)被布置在該熱解裝置(150)的上游。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的設備，其中，被配置成用于將粉碎且熱解的磷酸鐵鋰電池材料的各組分彼此分離的篩選裝置(160)被布置在該氧化裝置(170)的下游。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其進一步包括排氣處理裝置(190)，其經(jīng)由相應的氣體供應管線(184、185、186、187)與該粉碎空間(120a)、該中間儲存空間(130a)、該干燥空間(140a)、和該熱解空間(150a)中的一個或多個連接并且被配置成用于對在該粉碎空間(120a)、該中間儲存空間(130a)、該干燥空間(140a)、和該熱解空間(150a)中的一個或多個中形成的氣體進行處理。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其進一步包括填充裝置(180)，其被布置在該氧化裝置(170)下游。
8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其中，該熱解裝置(150)包括回轉窯。
9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的設備，其中，該氧化裝置(170)包括回轉窯。
10.一種用于回收利用磷酸鐵鋰電池材料的方法，該方法包括
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其中，步驟b)包括以下步驟：
12.根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其中，磷酸鐵鋰電池材料包括選自以下的至少一種：磷酸鐵鋰電池、磷酸鐵鋰電池廢棄物、磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)廢料、磷酸鐵鋰電池單元生產(chǎn)廢料、磷酸鐵鋰陰極活性材料、及其組合。
13.根據(jù)權利要求10至12中任一項所述的方法，其中，該磷酸鐵鋰電池材料包含銅、鋁、鋰、鐵、磷、或其組合。
14.根據(jù)權利要求10至13中任一項所述的方法，其中，該粉碎且干燥的磷酸鐵鋰電池材料包含基于該粉碎且干燥的磷酸鐵鋰電池材料的總重量1wt.-％至50wt.-％的碳、和/或0.1wt.-％至10wt.-％的鋁、和/或0.5wt.％至7wt.-％的銅、和/或0wt.-％至11wt.-％的錳、和/或1wt.-％至7wt.-％的鋰、和/或10wt.-％至35wt.-％的鐵、和/或5wt.-％至20wt.-％的磷。
15.通過根據(jù)權利要求10至14中任一項所述的方法生產(chǎn)的熱解的磷酸鐵鋰電池材料在從磷酸鐵鋰電池材料中回收鋰和/或銅中的用途。