權(quán)利要求書： 1.一種廢舊鋰離子電池黑粉火法濕法聯(lián)合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括浮選裝置，干燥裝置，破碎裝置，還原裝置，氣氛分離凈化裝置以及浸出裝置；

所述浮選裝置用于將廢舊鋰離子電池黑粉浮選得到去碳黑粉和廢石墨；所述干燥裝置用于將去碳黑粉干燥；所述破碎裝置用于細(xì)化去碳黑粉顆粒粒徑；所述還原裝置用于將黑粉中的高價難浸出氧化物還原成低價氧化物或金屬；所述氣氛分離凈化裝置用于將反應(yīng)后氣分離凈化，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用；所述浸出裝置用于將粉狀還原產(chǎn)物浸出得到含有價金屬元素的浸出液。

2.如權(quán)利要求1所述的種廢舊鋰離子電池黑粉高法濕法聯(lián)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述還原裝置包括還原氣體制備倉，用于制備CO；所述預(yù)熱倉，用于混合氣體與預(yù)熱氣體；所述原料倉，用于儲存去碳黑粉；所述反應(yīng)物噴射裝置，用于將待反應(yīng)物與預(yù)熱氣體混合并迅速噴射至管道形的反應(yīng)室內(nèi)，使粉狀反應(yīng)物分散前進(jìn)；所述粉料反應(yīng)爐膛，用于進(jìn)行還原反應(yīng)；所述反應(yīng)爐膛為圓柱形窯體，底部設(shè)置斜向吹起孔，噴吹高溫還原性氣體，提供溫度與氣氛與粉料前進(jìn)動力；所述冷卻裝置，用于將粉狀還原產(chǎn)物冷卻至150?200℃；所述冷卻裝置底部設(shè)置斜向吹氣孔，噴吹低溫惰性氣體，進(jìn)行降溫并提供前進(jìn)動力；設(shè)置于冷卻裝置末端底部的一二三級料倉，用于收集冷卻的粉狀還原產(chǎn)物并將物料在不向還原裝置內(nèi)引入外來氣氛的條件下送至浸出裝置。

3.如權(quán)利要求1所述的種廢舊鋰離子電池黑粉高法濕法聯(lián)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述浸出裝置包括設(shè)置于頂部的粉料噴嘴，用于將粉料均勻噴入裝置內(nèi)，并使粉料成空間分散狀態(tài)，設(shè)置于裝置內(nèi)壁四周的噴酸溶解裝置，用于向裝置內(nèi)空間噴淋酸溶液，在粉料有較高溫度下快速完成粉狀還原產(chǎn)物的浸出；設(shè)置于裝置下半部的過濾裝置，用于對粉狀還原產(chǎn)物噴淋浸出液進(jìn)行分離得到浸出液和碳渣。

4.一種廢舊鋰離子電池黑粉火法濕法聯(lián)合處理方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的廢舊鋰離子電池黑粉火法濕法聯(lián)合處理系統(tǒng)，包括以下步驟：(1)對廢舊鋰離子電池黑粉進(jìn)行浮選，得到廢石墨和去碳黑粉；去碳黑粉經(jīng)干燥破碎后得到粉狀原料送入料倉；所述廢石墨送入還原氣體制備倉用于制備CO；

(2)所述料倉內(nèi)粉狀原料由預(yù)熱氣體噴入爐膛，得到粉狀還原產(chǎn)物；

(3)將所述粉狀還原產(chǎn)物隨氣流進(jìn)入冷卻裝置冷卻收集；反應(yīng)后氣進(jìn)入氣氛分離凈化裝置循環(huán)使用；

(4)所述粉狀還原產(chǎn)物經(jīng)一二三級料倉轉(zhuǎn)運(yùn)，通過粉料噴嘴進(jìn)入浸出裝置，噴淋酸溶液進(jìn)行快速浸出，過濾的得到黑粉中有價金屬元素浸出液。

說明書： 一種廢舊鋰離子電池黑粉火法濕法聯(lián)合處理方法及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及資源回收利用領(lǐng)域，特別涉及一種廢舊鋰離子電池黑粉原料高效進(jìn)出處理的方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 隨著新能源汽車領(lǐng)域的快速發(fā)展，其核心組件鋰離子動力電池模塊數(shù)量也迅猛增加。鑒于鋰離子電池常規(guī)壽命為5?8年，首批新能源汽車中大量的廢舊鋰離子電池亟需被妥善處理，如何對其科學(xué)的回收再生，是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。[0003] 目前常規(guī)的廢舊鋰離子電池黑粉處理工藝是利用硫酸雙氧水體系對黑粉進(jìn)行溶解，利用還原劑將高價金屬離子還原，完成黑粉中金屬元素的浸出，用于后續(xù)處理。但存在浸出過程時間較長、需要使用大量的酸和還原劑以及廢水處理難度大的問題。[0004] 中國專利CN112207119B，公開了一種處理電池黑粉的方法，先利用二乙醇將黑粉漿化并升溫反應(yīng)，隨后使用酸和氧化劑進(jìn)行浸出并過濾分離，最后對濾液進(jìn)行萃取，達(dá)到回收目的。發(fā)明內(nèi)容[0005] 針對于常規(guī)濕法溶解浸出黑粉工藝需要浸出時間長，且需要使用大量酸和還原劑的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種濕法與火法聯(lián)合的黑粉處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可預(yù)先處理黑粉，使其在降低酸使用量和還原劑的情況下實(shí)現(xiàn)快速高效的浸出效果。[0006] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種廢舊方形鋰離子電池回收處理方法。[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：[0008] 第一方面，本發(fā)明提供一種廢舊鋰離子電池黑粉高效火法濕法聯(lián)合處理方法，包括：[0009] 步驟S11，黑粉進(jìn)行浮選，得到去碳黑粉和廢石墨；[0010] 步驟S12，廢石墨燒結(jié)制得還原性氣體CO與含鋰燒結(jié)渣；[0011] 步驟S13，去碳黑粉混合CO噴入熾熱的還原室進(jìn)行反應(yīng)，得到粉狀還原產(chǎn)物；[0012] 步驟S14，粉狀還原產(chǎn)物稍冷卻后，噴入浸出塔，利用硫酸溶液進(jìn)行溶解過濾，得到含鎳鈷錳鋰得浸出液和碳過濾渣；[0013] 步驟S15，步驟12中含鋰燒結(jié)渣酸浸提鋰。[0014] 在一些實(shí)施例中，所述去碳黑粉進(jìn)行干燥、破碎得到粉狀物料；其中所述粉狀物料粒徑小于0.3mm，含水小于0.5％；[0015] 在一些實(shí)施例中，粉料噴嘴內(nèi)的預(yù)熱氣體混合所述預(yù)熱氣體為一氧化碳、二氧化碳以及惰性氣體的混合氣體；所述預(yù)熱氣體溫度為250?300℃；其中惰性氣體可以為氬氣、氮?dú)獾取0016] 在一些實(shí)施例中，所述粉狀還原產(chǎn)物主要組分為鎳鈷錳銅鐵的金屬或其低價氧化物；[0017] 在一些實(shí)施例中，所述粉狀還原產(chǎn)物冷卻至150?200℃。[0018] 另一方面，本發(fā)明提供一種廢舊鋰離子電池黑粉高效火法濕法聯(lián)合處理系統(tǒng)，包括：浮選裝置，干燥裝置，破碎裝置，還原裝置，氣氛分離凈化裝置以及浸出裝置。其中浮選裝置用于分離碳，得到去碳黑粉和廢石墨；干燥裝置用于將浮選得到得產(chǎn)物干燥；破碎裝置用于控制去碳黑粉粒徑；還原裝置用于將高價鎳鈷錳金屬氧化物還原為金屬或低價氧化物；氣氛分離凈化裝置用于處理反應(yīng)后氣；浸出裝置用于將還原得到的低價氧化物或金屬溶解浸出。[0019] 在一些實(shí)施例中，浮選裝置包括浮選機(jī)；[0020] 在一些實(shí)施例中，干燥裝置包括常規(guī)干燥設(shè)備，如滾筒干燥機(jī)；[0021] 在一些實(shí)施例中，破碎裝置包括球磨機(jī)；[0022] 在一些實(shí)施例中，還原裝置用于將黑粉中的高價難浸出氧化物還原成低價氧化物或金屬，主要包括：[0023] 還原氣體制備倉，用于制備CO；[0024] 預(yù)熱倉，用于混合氣體與預(yù)熱氣體；[0025] 原料倉，用于儲存去碳黑粉；[0026] 反應(yīng)物噴射裝置，用于將待反應(yīng)物與預(yù)熱氣體混合并迅速噴射至管道形的反應(yīng)室內(nèi)，使粉狀反應(yīng)物分散前進(jìn)；[0027] 粉料反應(yīng)爐膛，用于進(jìn)行還原反應(yīng)；[0028] 冷卻裝置，用于將粉狀還原產(chǎn)物冷卻至150?200℃；[0029] 一二三級料倉，用于在不引入外來氣氛條件下將粉料輸送至浸出裝置[0030] 在一些實(shí)施例中，氣氛分離凈化裝置用于將反應(yīng)后氣分離凈化，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用；[0031] 在一些實(shí)施例中，浸出裝置用于將粉狀還原產(chǎn)物浸出得到含有價金屬元素的浸出液，主要包括：[0032] 粉料噴嘴，用于將熱的粉料從料倉迅速噴入浸出裝置內(nèi)部，粉料成彌散狀態(tài)；[0033] 酸淋溶解裝置，用于向裝置內(nèi)空間噴淋酸溶液，在較高溫度下快速完成粉狀還原產(chǎn)物的浸出；[0034] 過濾裝置，用于對粉狀還原產(chǎn)物噴淋浸出液進(jìn)行分離得到浸出液和碳渣。[0035] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：[0036] (1)本發(fā)明提出的方法及系統(tǒng)，可以解決黑粉在浸出過程中，需要消耗大量無機(jī)酸和還原劑且浸出時間長的問題。[0037] (2)本發(fā)明通過將黑粉浮選并將去碳黑粉顆粒細(xì)化，在惰性氣氛的高溫爐膛內(nèi)，充分利用黑粉巨大的活性表面特性，快速的用還原劑CO將黑粉中常規(guī)酸浸難以直接浸出的高價金屬氧化物，還原成低價態(tài)氧化物或其金屬；隨后將冷卻后較低溫度的粉狀還原產(chǎn)物噴入浸出裝置，利用粉狀還原產(chǎn)物的余熱在極短時間內(nèi)通過噴淋硫酸完成金屬元素的浸出，最后過濾分離出未能被溶解的雜質(zhì)，得到含鎳鈷錳鋰銅鋁的浸出液。同時，黑粉中的廢石墨用于制備還原性氣體CO，實(shí)現(xiàn)了價值利用。附圖說明[0038] 附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：[0039] 圖1示出了一種廢舊鋰離子電池黑粉火法濕法聯(lián)合處理方法流程示意圖；[0040] 圖2示出了一種廢舊鋰離子電池黑粉火法濕法聯(lián)合處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；[0041] 圖3示出了還原裝置示意圖，其中1為還原氣體制備倉，2為預(yù)熱倉，3為原料倉，4為反應(yīng)物噴射裝置，5為粉料反應(yīng)爐膛，6為冷卻裝置，7為氣氛分離凈化裝置，8為料倉，11為空氣入口，12為CO2入口，13為CO收集器，21為Ar入口，22為氣體預(yù)熱裝置，51為加熱保溫層，52為反應(yīng)爐壁，53為反應(yīng)爐膛，54為吹氣孔，61為冷卻保溫層，62為冷卻層，63為震動篩，81為一級料倉，82為密閉閥門，83為二級料倉；[0042] 圖4示出了浸出裝置示意圖，其中9為料倉，10為粉料噴嘴，11為酸淋溶解裝置，12為過濾裝置，13為浸出液出口，111為酸入口，112為噴淋頭。具體實(shí)施方式[0043] 為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。[0044] 除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。[0045] 除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。[0046] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0047] 實(shí)施例1[0048] 步驟一，對廢舊鋰離子電池黑粉進(jìn)行浮選，得到廢石墨1和去碳黑粉2；去碳黑粉經(jīng)干燥破碎后得到粉狀原料3送入料倉；所述粉狀原料3粒徑小于1mm，水分小于0.5％；所述廢石墨1送入還原氣體制備倉用于制備CO；[0049] 步驟二，所述料倉內(nèi)粉狀原料3送入物料噴射裝置；預(yù)熱倉內(nèi)，待預(yù)熱氣體混合(CO、CO2和氬氣按3：1：6體積比混合)并預(yù)熱至指定溫度(250?300℃)后進(jìn)入物料噴射裝置，將粉狀原料3水平噴入爐膛，物料在爐膛內(nèi)呈現(xiàn)懸浮分散前行狀態(tài)，還原劑與氧化物在爐膛內(nèi)迅速反應(yīng)，得到粉狀還原產(chǎn)物4；所述反應(yīng)爐膛為圓柱形窯體，底部設(shè)置斜向吹起孔，向爐膛內(nèi)吹入高溫還原性氣體混合物，提供反應(yīng)所需還原氣氛與溫度，并利用氣流保證顆粒的在爐膛內(nèi)懸浮分散前進(jìn)；所述還原反應(yīng)發(fā)生的爐膛溫度保持在550?650攝氏度；[0050] 步驟三，粉狀還原產(chǎn)物4，隨著氣流通過冷卻裝置，在冷卻裝置末端設(shè)置分離篩，實(shí)現(xiàn)氣固分離，吹入粉末在進(jìn)入浸出裝置內(nèi)時溫度在150?200℃；所述冷卻裝置另外在裝置下方設(shè)斜向吹氣孔，向冷卻裝置內(nèi)通入較低溫度氣體協(xié)同冷卻裝置對粉料迅速降溫；所述冷卻裝置配置余熱利用裝置，可用于預(yù)熱氣體；所述粉狀還原產(chǎn)物4收集于一級料倉；所述一級料倉粉料量達(dá)到三分之二后，開啟二級料倉，當(dāng)一級料倉粉料量降至四分之一后關(guān)閉一二級料倉接口，開啟三級料倉；[0051] 步驟四，三級料倉送料進(jìn)入粉料噴嘴，通過150℃熱空氣將粉末料吹入浸出裝置進(jìn)行硫酸噴淋，利用粉狀還原產(chǎn)物的余熱和粉狀物料巨大的反應(yīng)接觸面積實(shí)現(xiàn)快速溶解浸出，過濾未被溶解的雜質(zhì)后得到浸出液；所述硫酸濃度為2?4mol/L。[0052] 步驟五，所述分離出粉狀還原產(chǎn)物后的氣體，進(jìn)入凈化裝置，回收凈化CO2和惰性氣體(Ar)實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。所述CO2和惰性氣體(Ar)的回收凈化利用氣體的沸點(diǎn)不同完成。[0053] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)。