一種電化學(xué)方法回收鋰的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電化學(xué)方法回收鋰的裝置，包括槽體和蓋于槽體上的蓋板，槽體的底板上設(shè)置多塊平行間隔設(shè)置的隔板，多塊隔板將槽體內(nèi)腔分隔成多個(gè)串聯(lián)相通的電解槽單元，每個(gè)電解槽單元內(nèi)均設(shè)有一塊銀極板和一塊鋰離子篩極板，金屬銀極板和鋰離子篩極板分別連接有接線柱，兩條接線柱穿過蓋板通過可變向電源連接，蓋板上設(shè)有排氣口，槽體的底端和頂端分別設(shè)有進(jìn)液口和出液口。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)鋰離子篩易溶損、循環(huán)性能不好、回收率不高等問題，更加經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保；采用多個(gè)基本單元電解槽串聯(lián)組成，由隔板隔開，符合反應(yīng)工程學(xué)原理，有利于提高回收率；能耗低、易于操作、占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、所需投資少。
【專利說明】
一種電化學(xué)方法回收鋰的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于鋰回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電化學(xué)方法回收鋰的裝置。【背景技術(shù)】
[0002]自1990年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化以來，鋰離子電池由于其比容量高，循環(huán)壽命長，工作溫度范圍寬，無記憶效應(yīng)等特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。隨著鋰電行業(yè)的飛速發(fā)展，我國已經(jīng)成為了世界上最大的電池生產(chǎn)國，年產(chǎn)鋰離子電池約40億只，且以15%的速度穩(wěn)步增長。2014年，我國新能源汽車?yán)塾?jì)銷量約6萬輛，同比增長4倍，有望在2015年躍居世界第一位。2015年我國動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量約為1000噸。據(jù)預(yù)測，到2020年前后，我國各種動(dòng)力車用電池報(bào)廢量將超過 1萬噸。電池的使用壽命僅為2-3年，廢舊鋰電及生產(chǎn)廢料的處理已成為電池行業(yè)清潔生產(chǎn)急需解決的難題。
[0003]目前，國內(nèi)外對(duì)廢舊鋰電的回收，主要集中在對(duì)鈷、鎳等金屬的回收，但針對(duì)鋰的回收方法則相對(duì)較少。廢舊鋰電正極材料經(jīng)浸出、沉淀、萃取等方法提鈷鎳后，得到含鋰廢液。由于含鋰廢液中鋰濃度較低，若采用傳統(tǒng)的碳酸鹽沉淀法回收存在回收率低、產(chǎn)品單一且純度低、溶液殘鋰高等缺點(diǎn)，大多數(shù)企業(yè)對(duì)于回收鈷鎳后的含鋰廢液不加回收，作為廢液處理，造成了大量的鋰資源流失。因此，需要發(fā)展經(jīng)濟(jì)、高效、清潔的鋰回收方法。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服以上【背景技術(shù)】中提到的不足和缺陷，提供一種電化學(xué)方法回收鋰的裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為提供一種電化學(xué)方法回收鋰的裝置，包括槽體和蓋于所述槽體上的蓋板，所述槽體的底板上設(shè)置多塊平行間隔設(shè)置的隔板，多塊所述隔板將槽體內(nèi)腔分隔成多個(gè)串聯(lián)相通的電解槽單元，每個(gè)所述電解槽單元內(nèi)均設(shè)有一塊銀極板和一塊鋰離子篩極板，所述金屬銀極板和鋰離子篩極板分別連接有接線柱，兩條所述接線柱穿過所述蓋板通過可變向電源連接，所述蓋板上設(shè)有排氣口，所述槽體的底端和頂端分別設(shè)有進(jìn)液口和出液口。
[0006]上述的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，優(yōu)選的，所述槽體上部外側(cè)設(shè)有側(cè)板。
[0007]優(yōu)選的，所述槽體、蓋板、隔板和側(cè)板均為不銹鋼制件。
[0008]優(yōu)選的，所述銀極板為實(shí)心結(jié)構(gòu)，鋰離子篩極板為多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選的，所述鋰離子篩極板為磷酸鐵鋰極板、錳酸鋰極板或鈦酸鋰極板。
[0010]優(yōu)選的，所述接線柱上設(shè)有可固定于所述蓋板的固定塞。
[0011]優(yōu)選的，所述槽體底部還設(shè)有排液口。
[0012]本實(shí)用新型的使用方法分如下兩個(gè)階段進(jìn)行:
[0013](1)在吸附階段，將含鋰待回收溶液由進(jìn)液口連續(xù)通入槽體中，鋰離子篩極板連接負(fù)極，金屬銀電極連接正極，電壓為0.5V-1.5V，通電后，溶液中鋰離子被鋰離子篩極板吸附；
[0014](2)在解吸階段，向槽體中通入清水，控制電流反向(電壓為0.5V-1.5V)，鋰離子篩極板連接正極，金屬銀電極連接負(fù)極，鋰離子則解吸進(jìn)入溶液中，然后由沉淀法進(jìn)行鋰回收。
[0015]同時(shí)需要注意的是，在本實(shí)用新型在進(jìn)行提鋰作業(yè)前，含鋰待回收溶液應(yīng)調(diào)節(jié)酸堿度適中，否則容易造成鋰離子篩極板的腐蝕;進(jìn)行提鋰作業(yè)時(shí)，可根據(jù)待處理溶液的含鋰濃度和所采用鋰離子篩極板的吸附性質(zhì)，通過控制進(jìn)液速度來調(diào)控吸附時(shí)間。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0017]1.本實(shí)用新型的裝置采用多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鋰離子篩極板作為吸附極板，通過弱電場驅(qū)動(dòng)吸附和解吸，解決了現(xiàn)有技術(shù)鋰離子篩易溶損、循環(huán)性能不好、回收率不高等問題，更加經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保。
[0018]2.本實(shí)用新型的裝置采用多個(gè)基本單元電解槽串聯(lián)組成，由隔板隔開，符合反應(yīng)工程學(xué)原理，有利于提高回收率。
[0019]3.本實(shí)用新型的裝置能耗低、易于操作、占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、所需投資少?！靖綀D說明】
[0020]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例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實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0021 ]圖1是本實(shí)用新型的裝置側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇22]圖2是本實(shí)用新型的裝置正視結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇23]圖例說明:1、排氣口； 2、蓋板;3、進(jìn)液口； 4、出液口； 5、電源;6、銀極板;7、鋰離子篩極板;8、隔板;9、槽體;10、接線柱?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024]為了便于理解本實(shí)用新型，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做更全面、細(xì)致地描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體實(shí)施例。
[0025]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，并不是旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0026]除非另有特別說明，本實(shí)用新型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。[〇〇27] 實(shí)施例:
[0028]—種本實(shí)用新型的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，如圖1、圖2所示，包括槽體9和蓋于槽體9上的蓋板2,槽體9的底板上設(shè)置多塊平行間隔設(shè)置的隔板8,多塊隔板8將槽體9內(nèi)腔分隔成多個(gè)電解槽單元，隔板8的高度低于槽體9的高度，即每個(gè)電解槽單元的上部都是相通的，使各電解槽單元串聯(lián)相通，每個(gè)電解槽單元內(nèi)均設(shè)有一塊實(shí)心結(jié)構(gòu)的銀極板6和一塊多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鋰離子篩極板7,金屬銀極板6和鋰離子篩極板7分別連接有接線柱10,兩條接線柱10穿過蓋板2通過可變向電源5連接，以實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程中鋰的吸附與解吸連續(xù)操作。接線柱10上設(shè)有可固定于蓋板2的固定塞，蓋板2上設(shè)有排氣口 1，在作業(yè)過程中產(chǎn)生的廢氣可由排氣口 I排出;槽體9的底端和頂端分別設(shè)有進(jìn)液口 3和出液口 4。
[0029]在本實(shí)用新型中，槽體9、蓋板2、隔板8和側(cè)板均為不銹鋼制件，鋰離子篩極板7為磷酸鐵鋰極板、錳酸鋰極板或鈦酸鋰極板。槽體9上部外側(cè)設(shè)有側(cè)板，槽體9底部還設(shè)有排液
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[0030]本實(shí)用新型的使用方法分如下兩個(gè)階段進(jìn)行:
[0031](I)在吸附階段，將含鋰待回收溶液由進(jìn)液口連續(xù)通入槽體中，鋰離子篩極板連接負(fù)極，金屬銀電極連接正極，電壓為0.5V-1.5V，通電后，溶液中鋰離子被鋰離子篩極板吸附；
[0032](2)在解吸階段，向槽體中通入清水，控制電流反向(電壓為0.5V-1.5V)，鋰離子篩極板連接正極，金屬銀電極連接負(fù)極，鋰離子則解吸進(jìn)入溶液中，然后由沉淀法進(jìn)行鋰回收。
[0033]同時(shí)需要注意的是，在本實(shí)用新型在進(jìn)行提鋰作業(yè)前，含鋰待回收溶液應(yīng)調(diào)節(jié)酸堿度適中，否則容易造成鋰離子篩極板的腐蝕;進(jìn)行提鋰作業(yè)時(shí)，可根據(jù)待處理溶液的含鋰濃度和所采用鋰離子篩極板的吸附性質(zhì)，通過控制進(jìn)液速度來調(diào)控吸附時(shí)間。
[0034]本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)鋰離子篩易溶損、循環(huán)性能不好、回收率不高等問題，更加經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保;采用多個(gè)基本單元電解槽串聯(lián)組成，由隔板隔開，符合反應(yīng)工程學(xué)原理，有利于提高回收率;能耗低、易于操作、占地面積小、結(jié)構(gòu)簡單、所需投資少。
[0035]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電化學(xué)方法回收鋰的裝置，包括槽體(9)和蓋于所述槽體(9)上的蓋板(2)，其特征在于，所述槽體(9)的底板上設(shè)置多塊平行間隔設(shè)置的隔板(8)，多塊所述隔板(8)將槽體(9)內(nèi)腔分隔成多個(gè)串聯(lián)相通的電解槽單元，每個(gè)所述電解槽單元內(nèi)均設(shè)有一塊銀極板(6)和一塊鋰離子篩極板(7)，所述銀極板(6)和鋰離子篩極板(7)分別連接有接線柱(10)，兩條所述接線柱(10)穿過所述蓋板(2)通過可變向電源(5)連接，所述蓋板(2)上設(shè)有排氣口(I)，所述槽體(9)的底端和頂端分別設(shè)有進(jìn)液口(3)和出液口(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，其特征在于，所述槽體(9)上部外側(cè)設(shè)有側(cè)板。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，其特征在于，所述槽體(9)、蓋板(2)、隔板(8)和側(cè)板均為不銹鋼制件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，其特征在于，所述銀極板(6)為實(shí)心結(jié)構(gòu)，鋰離子篩極板(7)為多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，其特征在于，所述鋰離子篩極板(7)為磷酸鐵鋰極板、錳酸鋰極板或鈦酸鋰極板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，其特征在于，所述接線柱(10)上設(shè)有可固定于所述蓋板(2)的固定塞。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)方法回收鋰的裝置，其特征在于，所述槽體(9)底部還設(shè)有排液口。
【文檔編號(hào)】C25C7/06GK205653516SQ201620161810
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年3月3日 公開號(hào)201620161810.X, CN 201620161810, CN 205653516 U, CN 205653516U, CN-U-205653516, CN201620161810, CN201620161810.X, CN205653516 U, CN205653516U
【發(fā)明人】郭學(xué)益, 曹笑, 黃國勇, 田慶華
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)