權(quán)利要求書： 1.一種從廢舊鋰電池分離黑粉的回收系統(tǒng)，其特征在于：回收系統(tǒng)包括熱解系統(tǒng)和篩分系統(tǒng)，所述熱解系統(tǒng)包括熱解反應(yīng)器主體設(shè)備與加熱設(shè)備；

熱解反應(yīng)器主體設(shè)備包括熱解反應(yīng)器（2）、轉(zhuǎn)動連接在熱解反應(yīng)器（2）內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸（24），所述旋轉(zhuǎn)軸（24）的兩端延伸至熱解反應(yīng)器（2），且熱解反應(yīng)器（2）與旋轉(zhuǎn)軸（24）轉(zhuǎn)動連接處密封，所述旋轉(zhuǎn)軸（24）的一端設(shè)置有驅(qū)動件；

所述旋轉(zhuǎn)軸（24）上等距離設(shè)置有清理機構(gòu)（3），所述清理機構(gòu)（3）能夠與所述熱解反應(yīng)器（2）的內(nèi)壁實現(xiàn)柔性接觸；

所述熱解反應(yīng)器（2）外部上側(cè)開設(shè)有進料口（21），且熱解反應(yīng)器（2）的外部下側(cè)開設(shè)有出料口（23）；

加熱設(shè)備布置在所述熱解反應(yīng)器的外周，用于對所述熱解反應(yīng)器進行間接加熱，所述篩分系統(tǒng)包括磨粉裝置和篩分裝置，用于對熱解固體進行磨粉和篩分，所述篩分裝置的篩孔為100?150目。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收系統(tǒng)，其特征在于：所述清理機構(gòu)（3）沿著旋轉(zhuǎn)軸（24）的長度方向等距離布置若干個，且在旋轉(zhuǎn)軸（24）的圓周方向上交錯分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收系統(tǒng)，其特征在于：所述清理機構(gòu)（3）包括與旋轉(zhuǎn)軸（24）固定連接的連桿（31），所述連桿（31）遠離旋轉(zhuǎn)軸（24）的一端垂直固定有活動內(nèi)管（36），所述活動內(nèi)管（36）的兩端套接并轉(zhuǎn)動連接有活動外管（35），所述活動外管（35）的外部固定有刮板（32），所述刮板（32）的一端固定有配重塊（34），所述刮板（32）的另一端呈弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述弧形能夠貼合熱解反應(yīng)器（2）的內(nèi)壁；

所述連桿（31）的上端靠近活動內(nèi)管（36）的位置固定有弧形結(jié)構(gòu)的限位擋塊（33），用于調(diào)整所述刮板（32）的傾斜角度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收系統(tǒng)，其特征在于：所述加熱設(shè)備是煙氣加熱設(shè)備，所述煙氣加熱設(shè)備包括煙氣加熱箱（1），所述煙氣加熱箱（1）的上側(cè)與下側(cè)均開設(shè)有聯(lián)通口，兩個所述聯(lián)通口相對分布。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收系統(tǒng)，其特征在于：旋轉(zhuǎn)軸（24）上布置有兩組或更多組清理機構(gòu)（3），相鄰兩組所述清理機構(gòu)（3）在旋轉(zhuǎn)軸（24）圓周方向的夾角相同，且所述夾角為

30?180度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的回收系統(tǒng)，其特征在于：所述熱解系統(tǒng)包括兩級或更多級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備、兩級或更多級煙氣加熱設(shè)備，每級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備匹配一級煙氣加熱設(shè)備；或者兩級或更多級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備共用一個煙氣加熱設(shè)備；

其中，上一級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的熱解反應(yīng)器出料口（23）與下一級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的熱解反應(yīng)器進料口（21）連通。

7.一種從廢舊鋰電池分離黑粉的回收方法，其特征在于，包括如下步驟：將廢舊鋰電池進行帶電破碎，破碎過程中進行惰性氣體保護；

將破碎后的原料送入熱解反應(yīng)器（2）內(nèi)，熱解反應(yīng)器（2）通過煙氣加熱設(shè)備采用煙氣間接加熱，進行熱解反應(yīng)得到熱解氣及熱解固體；

所述熱解反應(yīng)的溫度為350?450℃，原料在所述熱解反應(yīng)器中的停留時間為20?60min；

熱解固體經(jīng)磨粉和篩分后，獲得黑粉，其中磨粉時間為10?15min，所述篩分為過100?

150目篩。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回收方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣，廢舊鋰電池破碎后的尺寸為1?3cm之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回收方法，其特征在于，煙氣加熱設(shè)備的煙氣流量控制在3

3000?5000Nm/h范圍內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回收方法，其特征在于，所述加熱設(shè)備是電磁加熱設(shè)備，其中所述電磁加熱設(shè)備的功率在500?1000kw。

說明書： 一種從廢舊鋰電池分離黑粉的回收系統(tǒng)和方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本申請涉及廢舊鋰電池的資源化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種從廢舊鋰電池分離黑粉的回收系統(tǒng)及其回收方法。背景技術(shù)[0002] 廢舊鋰電池的回收處理是新能源行業(yè)最為熱門的研究方向。針對廢舊鋰電池有價組分回收利用的途徑可分為濕法冶金和火法冶金兩大類。濕法冶金主要通過酸浸/堿浸/生物浸出/電化學(xué)沉積等過程，將正極材料轉(zhuǎn)化析出轉(zhuǎn)化為鹽類；采用火法回收廢舊鋰電池黑粉過程大致如下：電池包拆解成模組后進行一到三次破碎分選，選出大塊隔膜、塑料。鋰電池中的粘接劑PDF、塑料等有機物質(zhì)通常采用真空爐進行熱解，隨后將熱解產(chǎn)物打散，通過篩分將銅鋁箔極片上附著的黑粉分離出來。[0003] 目前，常規(guī)的用于鋰電池的熱解設(shè)備主要為回轉(zhuǎn)窯熱解反應(yīng)器，但是，回轉(zhuǎn)窯熱解并不能連續(xù)運行，而且存在諸多工藝缺陷，例如熱效率較低、維保作業(yè)難度高并且氣密性差、物料受熱不均、從熱解固體中回收黑粉時需要經(jīng)歷多級篩分才能獲得高收率的黑粉，并且在一級篩分獲得的黑粉雜質(zhì)含量偏高。[0004] 為此，提出一種從廢舊鋰電池分離黑粉的回收系統(tǒng)及其回收方法。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本申請的目的在于提供一種從廢舊鋰電池分離黑粉的回收系統(tǒng)及其回收方法，采取帶電破碎和熱解，實現(xiàn)了從廢舊電池中以高收率回收黑粉。本申請的系統(tǒng)和方法在熱解階段，將電解液和塑料隔膜等進行充分去除，將黑粉和銅、鋁等材料分離到熱解固體中。從采用本申請的熱解系統(tǒng)得到的熱解固體中回收黑粉時，一級篩分的工序簡單，用時短，并且黑粉的收率高，雜質(zhì)含量能夠控制在較低水平。[0006] 為實現(xiàn)上述目的，一方面，本申請?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案：一種從廢舊鋰電池分離黑粉的回收系統(tǒng)，所述回收系統(tǒng)包括熱解系統(tǒng)和篩分系統(tǒng)，所述熱解系統(tǒng)包括熱解反應(yīng)器主體設(shè)備與加熱設(shè)備；

熱解反應(yīng)器主體設(shè)備包括熱解反應(yīng)器2、轉(zhuǎn)動連接在熱解反應(yīng)器2內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸

24，所述旋轉(zhuǎn)軸24的兩端延伸至熱解反應(yīng)器2，且熱解反應(yīng)器2與旋轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動連接處密封，所述旋轉(zhuǎn)軸24的一端設(shè)置有驅(qū)動件；

所述旋轉(zhuǎn)軸24上等距離設(shè)置有清理機構(gòu)3，所述清理機構(gòu)3能夠與所述熱解反應(yīng)器

2的內(nèi)壁實現(xiàn)柔性接觸；

所述熱解反應(yīng)器2外部上側(cè)開設(shè)有進料口21，且熱解反應(yīng)器2的外部下側(cè)開設(shè)有出料口23；

加熱設(shè)備布置在所述熱解反應(yīng)器的外周，用于對所述熱解反應(yīng)器進行間接加熱，所述篩分系統(tǒng)包括磨粉裝置和篩分裝置，用于對熱解固體進行磨粉和篩分，所述篩分裝置的篩孔為100?150目。

[0007] 在一個實施方案中，所述清理機構(gòu)3沿著旋轉(zhuǎn)軸24的長度方向等距離布置若干個，且在旋轉(zhuǎn)軸24的圓周方向上交錯分布。[0008] 在一個實施方案中，所述清理機構(gòu)3包括與旋轉(zhuǎn)軸24固定連接的連桿31，所述連桿31遠離旋轉(zhuǎn)軸24的一端垂直固定有活動內(nèi)管36，所述活動內(nèi)管36的兩端套接并轉(zhuǎn)動連接有活動外管35，所述活動外管35的外部固定有刮板32，

所述刮板32的一端固定有配重塊34，所述刮板32的另一端呈弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述弧形能夠貼合熱解反應(yīng)器2的內(nèi)壁；

所述連桿31的上端靠近活動內(nèi)管36的位置固定有弧形結(jié)構(gòu)的限位擋塊33，用于調(diào)整所述刮板32的傾斜角度。

[0009] 在一個實施方案中，所述加熱設(shè)備是煙氣加熱設(shè)備，其包括煙氣加熱箱1，所述煙氣加熱箱1的上側(cè)與下側(cè)均開設(shè)有聯(lián)通口，兩個所述聯(lián)通口相對分布。[0010] 在一個實施方案中，旋轉(zhuǎn)軸24上布置有兩組或更多組清理機構(gòu)3，相鄰兩組所述清理機構(gòu)3在旋轉(zhuǎn)軸24圓周方向的夾角相同，且所述夾角為30?180度。[0011] 在一個實施方案中，所述熱解系統(tǒng)包括兩級或更多級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備、兩級或更多級煙氣加熱設(shè)備，每級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備匹配一級煙氣加熱設(shè)備；或者兩級或更多級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備共用一個煙氣加熱設(shè)備；

其中，上一級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的熱解反應(yīng)器出料口23與下一級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的熱解反應(yīng)器進料口21連通。

[0012] 另一方面，本申請?zhí)峁┮环N從廢舊鋰電池分離黑粉的回收方法，包括如下步驟：將廢舊鋰電池進行帶電破碎，破碎過程中進行惰性氣體保護；

將破碎后的原料送入熱解反應(yīng)器2內(nèi)，熱解反應(yīng)器2通過加熱設(shè)備進行間接加熱，進行熱解反應(yīng)得到熱解氣及熱解固體；

所述熱解反應(yīng)的溫度為350?450℃，原料在所述熱解反應(yīng)器中的停留時間為20?

60min；

熱解固體經(jīng)磨粉和篩分后，獲得黑粉，其中磨粉時間為10?15min，篩分為過100?

150目篩。

[0013] 在一個實施方案中，所述熱解固體經(jīng)磨粉和篩分后，黑粉收率高于98%，甚至高于99%，甚至高于99.5%。

[0014] 在一個實施方案中，所述通惰性氣體為氮氣，廢舊鋰電池破碎后的尺寸為1?3cm之間。[0015] 在一個實施方案中，煙氣加熱設(shè)備的煙氣流量控制在3000?5000Nm3/h范圍內(nèi)。[0016] 在一個實施方案中，煙氣加熱設(shè)備的煙氣進口的溫度在500?700℃范圍內(nèi)，煙氣出口溫度在250?300℃范圍內(nèi)。[0017] 在一個實施方案中，煙氣出口處的溫度波動控制在50℃以內(nèi)。[0018] 在一個實施方案中，熱解固體經(jīng)磨粉后，粒徑小于2mm。[0019] 在一個實施方案中，所述加熱設(shè)備是電磁加熱設(shè)備，其中所述電磁加熱設(shè)備的功率在500?1000kw。[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果是：1.本申請采取特定的熱解技術(shù)，能夠從廢舊鋰電池中以高收率獲得黑粉。廢舊鋰電池經(jīng)本申請的熱解系統(tǒng)進行處理后，電解液、塑料隔膜及PDF等被有效去除，使得在后續(xù)分離時黑粉與銅、鋁減少粘連；所得熱解固體經(jīng)過短時間的磨粉和一級篩分后，即可獲得高收率的黑粉，并且黑粉中銅含量控制在0.40重量%以下，鋁含量控制在0.30重量%以下；

2.本申請通過設(shè)計清理機構(gòu)，不僅能夠有助于熱解反應(yīng)器內(nèi)的物料翻鏟，充分加熱分解，同時便于內(nèi)部物料的移動位移，并且通過清理機構(gòu)中所設(shè)計的刮板能夠更好的對熱解反應(yīng)器內(nèi)壁的附著物進行刮除清理，有利于電池隔膜和PDF充分熱解分解，有助于后續(xù)對黑粉進行充分磨粉和篩分。

附圖說明[0021] 為了更清楚地說明本申請具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本申請的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0022] 圖1為本申請熱解系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請熱解系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)正視圖；

圖3為本申請熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)剖視圖一；

圖4為本申請熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)剖視圖二；

圖5為本申請的清理機構(gòu)的結(jié)構(gòu)視圖；

圖6為本申請的清理機構(gòu)的對稱分布視圖；

圖7為本申請的清理機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本申請的二級熱解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0023] 附圖標記說明：1、加熱設(shè)備；2、熱解反應(yīng)器；21、進料口；22、電機；23、出料口；24、旋轉(zhuǎn)軸；

3、清理機構(gòu)；31、連桿；32、刮板；33、限位擋塊；34、配重塊；35、活動外管；36、活動內(nèi)管。

具體實施方式[0024] 下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。[0025] 本申請的回收系統(tǒng)包括熱解系統(tǒng)，所述熱解系統(tǒng)包括熱解反應(yīng)器主體設(shè)備2與加熱設(shè)備1。如圖1和圖2所示，熱解反應(yīng)器主體設(shè)備包括熱解反應(yīng)器2、轉(zhuǎn)動連接在熱解反應(yīng)器2內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸24，所述旋轉(zhuǎn)軸24的兩端延伸至熱解反應(yīng)器2，且熱解反應(yīng)器2與旋轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動連接處密封，所述旋轉(zhuǎn)軸24的一端設(shè)置有驅(qū)動件；驅(qū)動件可以為單獨設(shè)置在熱解反應(yīng)器上與旋轉(zhuǎn)軸24一端固定的電機22，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸24使之轉(zhuǎn)動。

[0026] 所述熱解反應(yīng)器2外部上側(cè)開設(shè)有進料口21，且熱解反應(yīng)器2的外部下側(cè)開設(shè)有出料口23。[0027] 在本申請熱解系統(tǒng)的一個示例中，加熱設(shè)備1包裹熱解反應(yīng)器的外壁。在加熱設(shè)備為煙氣加熱設(shè)備的實施方案中，煙氣加熱設(shè)備圍繞熱解反應(yīng)器的外壁布置，在熱解反應(yīng)器的外壁和煙氣加熱設(shè)備的內(nèi)壁之間形成中空通道，用于流通熱煙氣，從而對熱解反應(yīng)器進行間接加熱。優(yōu)選地，熱煙氣的流通方向與熱解反應(yīng)器中原料的流通方向相反，以實現(xiàn)充分換熱。[0028] 清理機構(gòu)如圖4所示，所述熱解反應(yīng)器2內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸24上等距離設(shè)置有清理機構(gòu)3；所述清理機構(gòu)3的數(shù)量為若干個，其沿著旋轉(zhuǎn)軸24的長度方向等距離布置，且在旋轉(zhuǎn)軸24的圓周方向上呈一定夾角分布。

[0029] 如圖3所示，所述清理機構(gòu)3包括與旋轉(zhuǎn)軸24固定連接的連桿31。如圖5所述，所述連桿31遠離旋轉(zhuǎn)軸24的一端垂直固定有活動內(nèi)管36，所述活動內(nèi)管36的兩端套接并轉(zhuǎn)動連接有活動外管35，所述活動外管35的外部固定有刮板32；刮板32在活動外管35和活動內(nèi)管36的機構(gòu)作用下，能夠在連桿31的端部轉(zhuǎn)動。

[0030] 本申請的清理機構(gòu)3在運轉(zhuǎn)工作時，能夠在一定程度上與熱解反應(yīng)器2的內(nèi)壁實現(xiàn)柔性接觸。此處，柔性接觸是指：旋轉(zhuǎn)軸24帶動清理機構(gòu)3轉(zhuǎn)動時，清理機構(gòu)3上的刮板能夠沿著熱解反應(yīng)器2的內(nèi)壁實現(xiàn)持續(xù)地切向接觸，以刮除附著在熱解反應(yīng)器2內(nèi)壁上的附著物。[0031] 熱解反應(yīng)器中的物料包括熱解產(chǎn)物，還包括廢舊鋰電池原料，因此，本申請的清理組件除了起到刮除熱解反應(yīng)器內(nèi)壁附著物的作用外，還能夠?qū)υ线M行充分翻鏟，以避免原料堆積，影響傳熱效率。[0032] 本申請的熱解系統(tǒng)在運行時，廢舊鋰電池在破碎后，通過進料口21進入熱解反應(yīng)器2內(nèi)；加熱設(shè)備提供熱量，用于對熱解反應(yīng)器2進行間接加熱；電機22驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動，在旋轉(zhuǎn)軸24的轉(zhuǎn)動通過連桿31帶動清理機構(gòu)3轉(zhuǎn)動；隨著清理機構(gòu)3的轉(zhuǎn)動角度不斷變換，刮板32在連桿31末端發(fā)生轉(zhuǎn)動，刮板32的弧形末端與熱解反應(yīng)器2的內(nèi)壁在一定程度上實現(xiàn)切向接觸，從而刮除附著在熱解反應(yīng)器2內(nèi)壁上的附著物。[0033] 術(shù)語“在一定程度上”可以是：旋轉(zhuǎn)軸24在30度以上的轉(zhuǎn)動角度內(nèi)，刮板32與熱解反應(yīng)器2的內(nèi)壁始終保持切向接觸；所述轉(zhuǎn)動角度還可以是60度至180度，優(yōu)選是360度。[0034] 作為本申請清理機構(gòu)的一個示例，如圖3所示，所述連桿31的上端靠近活動內(nèi)管36的位置固定有弧形結(jié)構(gòu)的限位擋塊33，用于調(diào)整所述刮板32的傾斜角度；所述刮板32的一端固定有配重塊34，刮板32的另一端呈弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計，所述弧形能夠貼合熱解反應(yīng)器2的內(nèi)壁。刮板32具有寬度，從而能夠與熱解反應(yīng)器發(fā)生線接觸，甚至發(fā)生面接觸。刮板的寬度不宜過大或過小，因為，刮板的寬度過大，刮板的轉(zhuǎn)動阻力會增大，不利于刮板的長時間順暢轉(zhuǎn)動；刮板的寬度太小，則與熱解反應(yīng)器的接觸面積變小，影響刮除效率。本申請中，刮板的寬度可以為2?15cm，優(yōu)選8?15cm。在一個示例中，刮板沿熱解反應(yīng)器長度上的寬度總和是熱解反應(yīng)器長度的0.6?0.9倍，例如0.8倍。[0035] 配重塊34用于調(diào)整刮板32在旋轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動方向上的轉(zhuǎn)動角度，限位擋塊33用于調(diào)整刮板32在旋轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動反方向上的轉(zhuǎn)動角度，限位擋塊33具有弧度θ。在配重塊34和限位擋塊33的共同配合下，控制刮板32在旋轉(zhuǎn)軸24的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動反方向，兩個方向的轉(zhuǎn)動角度，從而控制清理機構(gòu)與熱解反應(yīng)器的切向接觸程度，由此控制熱解反應(yīng)器內(nèi)壁上附著物的清潔程度。[0036] 配重塊的體積不宜過大或過小。配重塊的體積過大，則占用刮板與連桿之間的空間，影響刮板的轉(zhuǎn)動角度；配重塊的體積過小，則難以將刮板的轉(zhuǎn)動角度控制在合適的范圍內(nèi)。本申請中，配重塊高出刮板面板的高度可以為1?3cm，例如2cm。[0037] 廢舊鋰電池本身的破碎物主要為包括極片材料和電解質(zhì)，其熱解后產(chǎn)生的熱解產(chǎn)物主要包括塑料隔膜熱解油氣、電解質(zhì)等，因此，刮板的厚度需要控制在6?10mm范圍內(nèi)。如果刮板的厚度過大，則反應(yīng)器轉(zhuǎn)動阻力過大；如果刮板的厚度過小，則影響刮除強度。[0038] 作為本申請清理機構(gòu)的一個示例，在配重塊的作用下，刮板與限位擋塊之間的最大轉(zhuǎn)動角度β為6?15°。[0039] 作為本申請清理機構(gòu)的一個示例，如圖7所示，刮板重量w1，配重塊重量w2，刮板的寬度m，配重塊到刮板轉(zhuǎn)動軸心的距離L，滿足以下關(guān)系：(w2×L+0.5w1×0.5m)/（0.5w1×0.5m）=2 3。

~

[0040] 作為本申請清理機構(gòu)的一個示例，如圖6所示，在旋轉(zhuǎn)軸24的同一圓周截面上設(shè)置兩組清理機構(gòu)3，這兩組所述清理機構(gòu)3在所述圓周截面上呈180度夾角。[0041] 根據(jù)熱解反應(yīng)器的形狀和尺寸，在旋轉(zhuǎn)軸的長度方向上可以設(shè)置更多組清理機構(gòu)；各組清理機構(gòu)可以等間距地分布在旋轉(zhuǎn)軸上；清理機構(gòu)中連桿與旋轉(zhuǎn)軸的夾角可以相同也可以不同，所述夾角至少為30度，例如可以為60度或90度。[0042] 加熱設(shè)備本申請的加熱設(shè)備1可以是煙氣加熱設(shè)備和電磁加熱設(shè)備。

[0043] 在煙氣加熱設(shè)備的實施方案中，煙氣加熱設(shè)備的上側(cè)與下側(cè)均開設(shè)有聯(lián)通口，兩個所述聯(lián)通口相對分布，煙氣加熱設(shè)備中熱煙氣的流通方向與熱解反應(yīng)器中原料的流通方向相反，以實現(xiàn)充分換熱。煙氣加熱設(shè)備的煙氣出口處設(shè)置有溫度傳感器，用于監(jiān)測煙氣出口處的溫度。[0044] 在電磁加熱設(shè)備的實施方案中，電磁加熱設(shè)備采用電磁加熱和/或電熱絲加熱方式。電磁加熱設(shè)備的功率在500?1000kw。[0045] 多級熱解系統(tǒng)本申請的熱解系統(tǒng)可以包括兩級或更多級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備、兩級或更多級煙氣加熱設(shè)備，由此形成多級熱解系統(tǒng)。每級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備匹配1級煙氣加熱設(shè)備；或者兩級或更多級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備共用1級煙氣加熱設(shè)備；其中，上一級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的熱解反應(yīng)器出料口與下一級熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的熱解反應(yīng)器進料口連通。任選地，各級熱解系統(tǒng)之間可以獨立地串聯(lián)或并聯(lián)。

[0046] 作為本申請多級熱解系統(tǒng)的一個示例，如圖8所示，熱解系統(tǒng)為二級熱解系統(tǒng)，其中一級熱解系統(tǒng)包括1?1熱解系統(tǒng)和1?2熱解系統(tǒng)，二級熱解系統(tǒng)包括2?1級熱解系統(tǒng)；其中，1?1熱解系統(tǒng)和1?2熱解系統(tǒng)并聯(lián)；1?1熱解系統(tǒng)和1?2熱解系統(tǒng)各自與2?1級熱解系統(tǒng)并聯(lián)。1?1熱解系統(tǒng)、1?2熱解系統(tǒng)、2?1級熱解系統(tǒng)各自設(shè)置有1個熱解熱解反應(yīng)器主體設(shè)備。一級熱解系統(tǒng)的2個熱解反應(yīng)器主體設(shè)備在進料口21處連通，所述2個熱解反應(yīng)器主體設(shè)備的出料口分別與二級熱解系統(tǒng)的熱解反應(yīng)器主體設(shè)備進料口連通；二級熱解系統(tǒng)的熱解反應(yīng)器主體設(shè)備連通至進料口21。

[0047] 熱解方法本申請的廢舊鋰電池熱解方法包括如下步驟：

將廢舊鋰電池進行帶電破碎，破碎過程中進行惰性氣體保護；

將破碎后的原料送入熱解反應(yīng)器2內(nèi)，熱解反應(yīng)器2通過煙氣加熱設(shè)備采用煙氣間接加熱，進行熱解反應(yīng)得到熱解氣及熱解固體；

所述熱解反應(yīng)的溫度為400?500℃，原料在所述熱解反應(yīng)器中的停留時間為30?

40min；

采用本申請熱解反應(yīng)器的對廢舊鋰電池進行熱解時，所得熱解固體經(jīng)過磨選后，黑粉收率高于98重量%，甚至高于99重量%，甚至高于99.5重量%。

[0048] 在一個實施方案中，所述惰性氣體為氮氣，廢舊鋰電池破碎后的尺寸為1?3cm之間。[0049] 在煙氣加熱設(shè)備的實施方案中，煙氣流量可以控制在3000?5000Nm3/h范圍內(nèi)。[0050] 本申請?zhí)岬降臒峤夥磻?yīng)器內(nèi)壁的附著物可以是：由熱解反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)焦物、未被及時攪動而堆積的廢舊鋰電池。這些附著物由于覆蓋在熱解反應(yīng)器的內(nèi)壁，影響熱煙氣與熱解反應(yīng)器的換熱效率，導(dǎo)致各種問題，例如熱解不均勻、熱解不充分、熱解不穩(wěn)定等等。[0051] 煙氣加熱設(shè)備通過提供溫度穩(wěn)定的熱煙氣。在煙氣出口布置溫度傳感器，用于監(jiān)控熱解系統(tǒng)在運行過程中煙氣出口處的溫度波動情況，由此判斷熱解反應(yīng)器內(nèi)壁的附著物堆積情況。如果煙氣出口處的溫度波動很?。?0℃以內(nèi)）或無溫度波動，則可以判斷熱解反應(yīng)器的內(nèi)壁基本上無附著物堆積；如果煙氣出口處的溫度波動很大（高于50℃），則可以判斷熱解反應(yīng)器的內(nèi)壁上堆積了一定厚度的附著物，此時需要停止運行熱解系統(tǒng)，并對附著物進行清理，方可重新啟動熱解系統(tǒng)。[0052] 本申請的回收系統(tǒng)還包括篩分系統(tǒng)，所述篩分系統(tǒng)為磨粉裝置和篩分裝置，所述篩分裝置的篩孔為100?150目。[0053] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，煙氣出口處的溫度波動可以控制在50℃以內(nèi)，優(yōu)選控制在25℃以內(nèi)，甚至優(yōu)選控制在20℃以內(nèi)，例如在12℃以內(nèi)，在5℃以內(nèi)。[0054] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，熱解系統(tǒng)可以連續(xù)運行5天以上，優(yōu)選運行10天以上，甚至優(yōu)選28天以上，保持基本上無附著物堆積。[0055] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，煙氣流量控制在3000?5000Nm3/3 3

h，優(yōu)選控制在3000?4000Nm/h，甚至優(yōu)選控制在3500Nm/h。

[0056] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，處理量可以達到1000kg/小時至1500kg/小時。

[0057] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速可以為1?5r/min。[0058] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，熱解反應(yīng)器內(nèi)部的物料體積填充度可以達到20%?60體積%，且保持熱解反應(yīng)器的內(nèi)壁基本無附著物。[0059] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，煙氣溫度控制在600℃?700℃。[0060] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，所得熱解固體經(jīng)磨選后，黑粉收率高于97重量%。[0061] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，廢舊鋰電池中隔膜和電解液能夠被充分熱解和揮發(fā)，熱解固體產(chǎn)物由于隔膜和電解質(zhì)的脫除，更有利于后續(xù)分離，僅通過簡單的磨選即可分離出高純度的產(chǎn)品。在一個實施方案中，熱解固體產(chǎn)物經(jīng)過10?15min磨粉，在經(jīng)過100目篩分，即可獲得高純度黑粉。[0062] 采用本申請的熱解系統(tǒng)對廢舊鋰電池進行熱解，熱解反應(yīng)器的內(nèi)壁是圓筒型；熱解反應(yīng)器的內(nèi)徑尺寸可以是1.2m?1.5m。[0063] 此外，本申請的熱解系統(tǒng)是連續(xù)運轉(zhuǎn)的，即，廢舊鋰電池持續(xù)進入熱解反應(yīng)器。本申請熱解系統(tǒng)的熱解效率可以達到800kg/h以上，還可以達到1000kg/h以上，甚至可以達到1500kg/h。

[0064] 下文通過實施例和對比例，對本申請的效果進行解釋說明。[0065] 以下實施例和對比例中，廢舊鋰電池為鋁殼方形CATL三元鋰電池單體，表面為藍色塑料膜包裝，電池單體的激光打印規(guī)格為3.66×154Wh，電池尺寸148mm×27mm×92mm，重量820?930g。廢舊鋰電池利用SPD06180?01型號破碎機進行帶電破碎，破碎過程中進行氮氣保護，破碎后的廢舊鋰電池尺寸為2?3cm，包括正負極材料及可蒸發(fā)的電解液，電池單體的黑粉經(jīng)100目圓篩手工篩分，經(jīng)檢測，黑粉率66.50重量%。[0066] 實施例1：采用一級熱解系統(tǒng)進行熱解工序。

[0067] 通過密閉螺旋進料機將破碎后的廢舊鋰電池送入臥式圓筒型熱解反應(yīng)器，熱解反應(yīng)器長6m，直徑1.2m；熱解反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)軸上布置60組清理機構(gòu)，每組清理機構(gòu)處于同一圓周截面內(nèi)，每組清理機構(gòu)包括2個連桿和2個刮板，且2個連桿呈180度；各清理機構(gòu)中連桿與旋轉(zhuǎn)軸的夾角為60度；刮板重量w1=7612g，配重塊重量w2=3806g，刮板的寬度m=8cm，配重塊到刮板轉(zhuǎn)動軸心的距離L=8cm，（滿足以下關(guān)系：(w2×L+0.5w1×0.5m)/（0.5w1×0.5m）=2~3）熱解反應(yīng)器為煙氣加熱方式進行間接加熱。煙氣進口的溫度控制在600℃，煙氣出口設(shè)置有溫度傳感器用于檢測煙氣出口處的溫度，煙氣出口溫度應(yīng)在300℃左右；熱解溫度為400℃，廢舊鋰電池在熱解反應(yīng)器中的停留時間為30min。

[0068] 按照1000kg/小時處理量，將破碎后的廢舊鋰電池輸送至熱解反應(yīng)器進行連續(xù)熱解，旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速為5r/min，熱解反應(yīng)器的熱解氣出口排出的高溫熱解氣包括塑料熱解油、氣、電解液進入焚燒爐進行高溫焚燒處理。[0069] 熱解反應(yīng)器的熱解固體出口排出的熱解固體經(jīng)冷卻輸送排出，送至磨粉機（品牌：正遠，型號LHQ?150，選用直線篩，100目篩）進行磨選，得到黑粉和正負極金屬材料。黑粉主要為石墨和碳酸鋰材料，正負極金屬材料主要為銅片和鋁箔材料。

[0070] 熱解反應(yīng)器運行80天的煙氣出口溫度波動情況如以下表1所示。[0071] 表1從煙氣出口的溫度監(jiān)測可以看出，熱解系統(tǒng)在1?10天運行非常穩(wěn)定，煙氣出口溫度一直保持在250℃，運行第20天，煙氣出口溫度出現(xiàn)升高跡象，達到255℃，到第80天升高到300℃。

[0072] 將熱解系統(tǒng)停止運行，檢查熱解反應(yīng)器，發(fā)現(xiàn)熱解反應(yīng)器的內(nèi)壁堆積有附著物，主要為結(jié)焦物，結(jié)焦厚度平均為0.5cm。經(jīng)分析認為，結(jié)焦物的產(chǎn)生影響了煙氣溫度向熱解物料的熱傳遞，導(dǎo)致無法將更多的熱量傳遞給熱解物料，因此，煙氣出口溫度出現(xiàn)升高現(xiàn)象，影響了熱解反應(yīng)的熱效率。運行期間，收集熱解固體產(chǎn)物。[0073] 對熱解固體產(chǎn)物進行以下磨粉和篩分工序采用螺旋冷卻機將熱解固體進行兩級冷卻，冷卻至40℃，隨后送入磨粉機進行

10min磨粉，所得粉末粒徑小于2mm；接著采用直線篩進行篩分，篩下物主要為黑粉，篩上物主要為銅、鋁。所得黑粉收率及其雜質(zhì)含量如表2所示。

[0074] 螺旋冷卻機為兩級螺旋冷卻機串聯(lián)，通過循環(huán)冷卻水進行間接冷卻，螺旋長度6000mm，直徑478mm，螺距350mm，螺旋轉(zhuǎn)速10r/min?15r/min。

[0075] 直線篩規(guī)格為：篩面尺寸：500*2500mm，網(wǎng)孔尺寸100目，振次：960次/分鐘。[0076] 從表2可以看出，運行60天以后，黑粉收率有明顯下降趨勢，這是因為隨著運行時間的延長，熱解反應(yīng)器的內(nèi)壁逐漸附著結(jié)焦物，導(dǎo)致傳熱效率下降，致使熱解反應(yīng)不充分，產(chǎn)生的熱解固體含有一定量的結(jié)焦物。在對熱解固體中的黑粉進行一級篩分時，少量黑粉附著在篩上物（主要為銅片，鋁箔），導(dǎo)致一級篩分的篩下物中黑粉含量下降。[0077] 表2對比例

按照實施例1相同的條件，采用回轉(zhuǎn)窯（長6m，筒體直徑1.2m，無清理機構(gòu)）對廢舊鋰電池進行熱解，并監(jiān)測煙氣出口溫度。煙氣出口溫度的波動情況如以下表3所示。

[0078] 表3回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)第3天，發(fā)現(xiàn)煙氣出口溫度出現(xiàn)上升跡象，在第10天升高到285，在第20天升高到300℃。

[0079] 在回轉(zhuǎn)窯運行第20天停爐，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)壁附著大量結(jié)焦物，結(jié)焦厚度平均為3cm。根據(jù)煙氣出口溫度的波動情況，分析認為，回轉(zhuǎn)窯在運轉(zhuǎn)第3天就出現(xiàn)了結(jié)焦物，隨著結(jié)焦物的不斷堆積，煙氣與熱解物料的傳熱效率逐漸下降，導(dǎo)致結(jié)焦更加嚴重。[0080] 在此對比例中，按照與實施例1相同的方式對熱解固體進行磨粉和篩分工序，黑粉收率及其雜質(zhì)含量如下表4所示：表4

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本申請的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本申請進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請各實施例技術(shù)方案的范圍。