一种废旧锂离子电池回收过程中的废气处理方法
技术领域
本发明属于锂离子电池回收技术领域，特别涉及一种废旧锂离子电池回收过程中的废气处理方法。
背景技术
锂离子电池的基本构成包括正极、负极、电解液和隔膜，在具体的制造过程中，要把正、负极材料分别加入粘合剂和有机溶剂进行搅拌打浆、混合均匀后涂布于作为集流体的铜箔、铝箔上，经烘干处理后，制成锂离子电池的正、负极。目前，锂离子电池因具有优异的电化学性能而得到广泛应用，虽然锂离子电池的电化学性能较为稳定，但是其使用寿命仍旧有限，这就不可避免的会产生大量的废旧锂离子电池。
现有技术中，废旧锂离子电池在回收处理的过程中会产生较多的废气，若任由废气的逸散，会对回收生产环境造成污染，对回收生产工人的身体健康产生影响。废旧锂离子电池在回收处理过程中所产生废气的主要成分为氟化物、含磷化合物和有机物；目前的处理方法是直接用碱液进行喷淋吸附，但是，这样的处理方式需要耗费大量的水，且喷淋吸收后产生大量的废水需要处理也是个棘手的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种废旧锂离子电池回收过程中的废气处理方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种废旧锂离子电池回收过程中的废气处理方法，所述的方法包括将废气先通过干粉吸收剂进行吸收，再通过溶液喷淋吸收的步骤。
优选条件下，所述干粉吸收剂为碱性纯干粉或碱性拌湿干粉。
优选条件下，所述碱性拌湿干粉的含水率为3-8％。
优选条件下，所述的干粉吸收剂包括氢氧化钙、氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或一种以上的混合物。
优选条件下，所述溶液喷淋吸收使用的吸收液为5wt.％的碱液。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
本发明提供的废旧锂离子电池回收过程中的废气处理方法，相比于传统的仅依靠溶液喷淋塔对废气进行处理，显著的降低了溶液喷淋塔中吸收液的用量，降低了成本；同时，由于先采用干粉吸收剂对废旧锂离子电池回收过程中的废气进行吸附处理，再采用溶液吸附的方式将剩余的有害气体成分进行吸收，提高了对废气的处理效率。
附图说明
图1示出为根据本发明的实施方式提供的一种废气处理装置的示意图；
图2为图1中A位置的放大示意图；
图中标号说明：10-吸附塔，101-隔离腔，11-第一隔离板，12-第二隔离板，121-支撑杆，13-进气管，14-出气管，141-轴流风机，15-加料口，16-出料口，17-排液管，20-过滤筒，30-喷淋单元，40-驱动电机，41-转轴，42-横杆，43-搅拌杆，50-筛板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图及实施例，进一步阐明本发明。
本发明中所有的原料，对其来源没有特别限定，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。本发明中所有的原料，对其纯度没有特别限定，本发明优选采用分析纯或复合材料领域使用的常规纯度。
本发明提供了一种废旧锂离子电池回收过程中的废气处理方法，所述的方法包括将废气先通过干粉吸收剂进行吸收，再通过溶液喷淋吸收的步骤。本发明提供的处理方法，相比于传统的仅依靠溶液喷淋塔对废气进行处理，显著的降低了溶液喷淋塔中吸收液的用量，降低了成本；同时，由于先采用干粉吸收剂对废旧锂离子电池回收过程中的废气进行吸附处理，再采用溶液吸附的方式将剩余的有害气体成分进行吸收，提高了对废气的处理效率。
进一步的，根据本发明的方法，所述干粉吸收剂为碱性纯干粉或碱性拌湿干粉。
进一步的，所述碱性拌湿干粉的含水率为3-8％。
根据本发明的方法，本发明中，所述废旧锂离子电池回收过程中的废气的主要成分为氟化物、含磷化合物和有机物，本发明通过上述的碱性纯干粉或碱性拌湿干粉与废气中的主要成分产生反应，将废气中的有害物质吸附、脱除，降低了废气中的有害气体成分，然后在通过溶液喷淋塔对废气中剩余的有害成分进一步吸收，使废气能够达标排放。作为优选的，所述的干粉吸收剂包括氢氧化钙、氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或一种以上的混合物。
根据本发明的方法，本发明中，所述溶液喷淋的过程中通过碱液喷淋使废气中含有的有害成分被脱除，作为优选的，所述溶液喷淋吸收使用的吸收液为5wt.％的碱液。所述的碱液可采用本领域技术人员所常用的，具体可举出如氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液。
如图1、2所示，本发明还提供了一种用于废旧锂离子电池回收过程中的废气处理装置，具体的，所述的废气处理装置包括吸附塔10、过滤筒20、搅拌单元和喷淋单元30，其中，所述吸附塔10的上半部设有一环形的第一隔离板11，所述第一隔离板11的内缘向上延伸有第二隔离板12，所述的第一隔离板11、第二隔离板12与所述吸附塔10的内壁围合形成一开口指向向上的隔离腔101；所述的过滤筒20倒置的插置在所述的隔离腔101内，所述过滤筒20的筒壁与第二隔离板12的板身之间设有若干间隔布置的支撑杆121；所述的搅拌单元设置在过滤筒20的筒壁与吸附塔10内壁之间的隔离腔101内，用于搅拌填充在该隔离腔101内的干粉吸收剂；所述的喷淋单元30设置在所述吸附塔10的下半部塔体内，且该喷淋单元30喷射方向为朝向所述第二隔离板12的内侧。
在具体的工作过程中，待处理的废气经吸附塔10顶部的进气管13进入所述的隔离腔101，经填充在所述隔离腔101内的干粉吸收剂一次吸附，然后通过所述的过滤筒20进入第二隔离板12的内侧，布置在吸附塔10下半部塔体内的喷淋单元30喷出碱液对废气进行二次喷淋吸附，接着废气经由设置在吸附塔10下半部的出气管14导出。
通过本发明提供的上述废气处理装置，实现了废旧锂离子电池回收过程中废气的高效且可靠吸附处理，避免了传统的碱液喷淋处理需要耗费大量水资源，以及带来的废水处理难题，降低了处理成本。
进一步的，根据本发明提供的废气处理装置，所述的搅拌单元包括设置在吸附塔10顶部的驱动电机40，所述驱动电机40的输出轴上传动连接一向下延伸布置的转轴41，所述的转轴41上设有若干间隔布置的横杆42，横杆42的悬端向下延伸有搅拌杆43，所述的搅拌杆43插置在过滤筒20的筒壁与吸附塔10内壁之间的隔离腔101内；当驱动电机40带动转轴41转动时，带动搅拌杆43对填充在隔离腔101内的干粉吸收剂进行搅拌，使其充分吸附废气中的有害成分，如此也可确保填充在隔离腔101内的干粉吸收剂在竖直方向上吸附的一致性，避免最上层的干粉吸附剂饱和吸附而底层的干粉吸附剂未吸附的问题；此外，通过该搅拌单元的搅拌处理，提高了废气的通过效率。
进一步的，根据本发明，为了提高搅拌杆43对干粉吸附剂的搅拌效率，所述搅拌杆43的杆身上设有螺纹结构。更进一步的，为了确保转轴41转动过程中的稳定性，所述转轴41的下端经由轴承设置在所述过滤筒20的底部。
本发明提供的废气处理装置中，所述吸附塔10的上部设有一加料口15用于向所述的隔离腔101内补充干粉吸附剂，所述吸附塔10的侧壁上设有出料口16供隔离腔101内饱和的干粉吸附剂导出，具体的，当需要导出饱和的干粉吸附剂时，打开出料口16的阀门，开启搅拌单元的驱动电机40，饱和的干粉吸附剂在搅拌的过程中不断的从出料口16涌出。
进一步的，根据本发明，所述吸附塔10的底部设有一排液管17用于将吸附了有害废气成分的碱液导出做进一步无害化处理。
进一步的，根据本发明，为了提高废气在吸附塔10内的移动效率，所述的出气管14上设有一轴流风机141，通过该轴流风机141在吸附塔10的下半部产生负压，如此，上半部的废气更容易透过干粉吸附剂进入到下半部的塔体内。
进一步的，根据本发明，所述第二隔离板12的内侧设有一筛板50，设置在吸附塔10下半部塔体内的喷淋单元30喷出的碱液冲击在所述的筛板50上，如此，提高了碱液对废气中有害成分的吸附效果。
本发明提供的废气处理装置，可方便的对废旧锂离子电池回收过程中产生的废气进行吸附处理，避免了废气中的有害物质逸散污染生产环境，以及避免了废气中含量较多的氟化物对RTO炉内产生腐蚀的问题。此外，本发明提供的废气处理装置，集成了固体颗粒吸附和喷淋吸附，一次导入，一次导出即可获得处理达标的废气，简单方便，显著的降低了传统废气处理的成本，具有较好的应用前景。
以下通过具体的实施例对本发明提供的废旧锂离子电池回收过程中废气的处理方法做出进一步的说明。
实施例1
本实施例中控制废气的流量为1000m3/h，废气主要为有机物、氟化物和含磷化合物，其中原子比F：P＝5：1；将废气通过焚烧炉进行充分焚烧去除其中的有机物，接着在本发明提供的废气处理装置的隔离腔内填充2m3的干粉吸附剂，所述的干粉吸附剂采用氢氧化钙；位于吸附塔下半部的喷淋单元的碱液采用5wt.％的氢氧化钠溶液；
经检测，废气在通过隔离腔后氟的浓度即降低了92％，磷浓度降低了99％，接着通过吸附塔下半部的喷淋单元喷淋处理后导出，相比于传统的碱液喷淋处理方案，喷淋所用碱液节省了95％。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
