电池锂回收热解-还原处理系统的制作方法

1.本发明属于电池回收处理技术领域，具体涉及一种电池锂回收热解-还原处理系统。


背景技术：

2.热解是锂电池回收过程中不可缺少的一个重要环节，其主要目的是使破碎后的锂电池中的有机物分解，从而提高后续工序的安全性，同时也有利用极粉的回收。极粉还原是指极粉在浸出前，首先对其进行还原以期使锂转变成水溶性的锂化合物，这样通过水浸就可以提取其中大部分的锂，减少了后续工序中锂的分散损失。
3.相关技术中，通常采用外热式回转窑对破碎后的锂电池进行热解，采用钢带炉对极粉进行还原，热解工艺和还原工艺分别采用独立的设备进行，工艺中所产生的有价值物质难以得到利用，能源利用率差。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种电池锂回收热解-还原处理系统，提高处理系统的物质利用率和能源利用率。
5.本发明实施例的电池锂回收热解-还原处理系统，包括：
6.热解装置，所述热解装置用于对破碎后的锂电池进行热解以生成热解气和热解渣料；
7.还原装置，所述还原装置与所述热解装置相连，所述还原装置用于对所述热解装置中排出的所述热解渣料中的极粉进行还原以使所述极粉中的锂转变为水溶性锂化合物；
8.升温装置，所述升温装置设置在所述热解装置的排气口和所述还原装置的进气口之间，用于将从所述热解装置输出的热解气加热后输入所述还原装置内以对所述还原装置内热解渣料中的极粉进行还原。
9.本发明实施例的电池锂回收热解-还原处理系统，能够通过对热解装置产生的热解气进行充分利用，以提高处理系统的物质利用率和能源利用率。
10.在一些实施例中，所述还原装置的排气口与所述升温装置连接，所述还原装置输出的烟气经所述升温装置燃烧以加热流过所述升温装置的热解气。
11.在一些实施例中，还包括输送装置，所述输送装置用于将所述热解装置生成的所述热解渣料输送至所述还原装置内。
12.在一些实施例中，还包括筛分装置，所述筛分装置设置在所述热解装置和输送装置之间，所述筛分装置用于对所述热解装置输出的所述热解渣料筛分，筛下物通过所述输送装置输送至所述还原装置内。
13.在一些实施例中，所述筛分装置的筛分腔室和所述输送装置的输送腔室均为密闭腔室，所述筛分装置上连接有进气口和排气口，由所述筛分装置的进气口通入置换气体以
置换所述筛分腔室内的烟气，所述筛分装置的排气口与所述升温装置连接，所述筛分装置输出的烟气经所述升温装置燃烧以加热流过所述升温装置的热解气。
14.在一些实施例中，所述升温装置包括：
15.壳体，所述壳体具有内腔；
16.换热管束，所述换热管束布设在所述内腔中，所述热解装置输出的热解气经所述换热管束后输入所述还原装置内；
17.燃烧器，所述燃烧器与所述壳体相连，且所述燃烧器与所述内腔连通，所述燃烧器用于加热所述换热管束内的热解气。
18.在一些实施例中，所述内腔的横截面为矩形，所述矩形的长宽比为2～4:1，所述换热管束的轴线方向与所述矩形的长度方向平行。
19.在一些实施例中，所述热解装置和所述还原装置均包括：
20.塔体；
21.加热盘，多个所述加热盘沿所述塔体的轴向间隔布置在所述塔体内以将所述塔体内部分割为沿所述塔体的轴向布置的多个反应腔室，各所述加热盘上均设置有落料部以使物料经所述落料部移转至下一反应腔室内，相邻两所述加热盘的落料部交错设置以形成之字形落料路径；
22.耙料组件，所述耙料组件设置在所述塔体内，所述耙料组件用于对所述加热盘上的物料进行翻动，并驱使物料向相应的加热盘的落料部移动以落料至下一反应腔室内。
23.在一些实施例中，所述加热盘包括：
24.第一加热盘，所述第一加热盘的落料部设置在所述第一加热盘中部；
25.第二加热盘，所述第二加热盘的的落料部设置在所述第二加热盘的靠近所述塔体内壁面的外边缘，多个所述第一加热盘和多个所述第二加热盘沿所述塔体的轴向交替布置在所述塔体内；
26.所述耙料组件：
27.轴体，其设置在所述塔体内；
28.驱动器，所述驱动器设置在塔体上，所述驱动器与所述轴体连接以驱动所述轴体转动；
29.第一杆体，多个所述第一杆体设置在所述轴体上，各所述第一加热盘均与至少一个所述第一杆体对应，所述第一杆体上设置有第一拨料板，所述轴体带动所述第一杆体和所述第一拨料板转动以拨动所述第一加热盘上的物料向所述第一加热盘的落料部移动；
30.第二杆体，多个所述第二杆体设置在所述轴体上，各所述第二加热盘均与至少一个所述第二杆体对应，所述第二杆体上设置有第二拨料板，所述轴体带动所述第二杆体和所述第二拨料板转动以拨动所述第二加热盘上的物料向所述第二加热盘的落料部移动。
31.在一些实施例中，所述热解装置的排气口设置在所述热解装置的上部，所述热解装置中的多个加热盘的温度沿所述塔体的轴向由上到下逐渐升高，所述还原装置的进气口设在所述还原装置的下部，所述还原装置的排气口设在所述还原装置的上部，所述还原装置中的多个加热盘的温度沿所述塔体的轴向由上到下逐渐降低；
32.和/或，相邻两所述加热盘之间的间距为100mm～400mm；
33.和/或，所述塔体的底部设置有锥形料斗，所述锥形料斗的锥角为60
°
～120
°
；
34.和/或，所述热解装置中的热解温度为450℃～600℃；
35.和/或，所述还原装置中的热解气的温度为600℃～800℃。
附图说明
36.图1是本发明一个实施例的电池锂回收热解-还原处理系统的结构示意图。
37.图2是本发明一个实施例的热解装置的结构示意图。
38.图3是本发明一个实施例的热解装置横截面的结构示意图。
39.图4是本发明另一个实施例的热解装置横截面的结构示意图。
40.图5是本发明一个实施例的还原装置的结构示意图。
41.图6是本发明一个实施例的升温装置的结构示意图。
42.附图标记：
43.热解装置1、塔体11、锥形料斗111、第一加热盘12、第二加热盘13、耙料组件14、轴体141、驱动器142、第一杆体143、第二杆体144、第一拨料板145、第二拨料板146、落料部15、气动插板阀16；
44.还原装置2、进气口21；
45.升温装置3、壳体31、换热管束32、燃烧器33；
46.筛分装置4；
47.输送装置5。
具体实施方式
48.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
49.如图1所示，本发明实施例的电池锂回收热解-还原处理系统，包括热解装置1、还原装置2和升温装置3，热解装置1用于对破碎后的锂电池进行热解以生成热解气和热解渣料，还原装置2与热解装置1相连，还原装置2用于对热解装置1中排出的热解渣料中的极粉进行还原以使极粉中的锂转变为水溶性锂化合物，升温装置3设置在热解装置1的排气口和还原装置2的进气口21之间，用于将从热解装置1输出的热解气加热后输入还原装置2内以对还原装置2内热解渣料中的极粉进行还原。
50.热解装置1通过对破碎后的锂电池进行热解，以生成热解气和热解渣料，热解气为具有较高温度的气态物质，不仅含有大量的热能，而且还有还原性组分物质，相对于相关技术中直接燃烧后排空，本发明实施例中将热解气输送至还原装置2中对热解渣料进行还原，以充分利用其热能和还原性组分物质，升温装置3可对热解气的温度进行调节，以满足还原装置2的工作要求，提高对热解渣料中极粉的还原效果。
51.本发明实施例的电池锂回收热解-还原处理系统，能够通过对热解装置1产生的热解气进行充分利用，以提高处理系统的物质利用率和能源利用率。
52.在一些实施例中，还原装置2的排气口与升温装置3连接，还原装置2输出的烟气经升温装置3燃烧以加热流过升温装置3的热解气。
53.由于还原装置2排气口排除的气体仍旧具备一定的热能和可燃性物质，如果直接排放仍会造成浪费，升温装置3利用还原装置2的烟气燃烧以加热热解气，不仅利用了还原
装置2排除的烟气的可燃性物质，而且相当于相关技术中的常温燃气，本发明实施例采用了较高温度的可燃气体，可以进一步利用烟气自身的热，降低升温装置3内部的升温区间，降低了升温装置3的能耗。
54.可选地，根据实际情况可以对升温装置3进行补气，当还原装置2排除的烟气可燃性物质相对较少或者氧气不足时，可以补入一定量的燃气或氧气，以保障整个系统的正常运行，例如通过设置温度传感器用于检测升温装置3内的温度，通过设置电磁阀控制补入燃气和氧气的流量，保障升温装置3内的可燃性物质能够充分燃烧，并且达到相应的温度。
55.在一些实施例中，还包括输送装置5，输送装置5用于将热解装置1生成的热解渣料输送至还原装置2内。
56.需要说明的是，热解装置1热解后的热解渣料仍具有较高的温度，如果将热解渣料通过先排出再转运，会导致热解渣料的温度降低，再将热解渣料送入还原装置2后需要对热解渣料进行再次加热，增加了能耗，本发明实施例通过输送装置5将热解装置1排出的热解渣料直接输送至还原装置2中以对其进行还原，降低能耗。
57.可选地，输送装置5可采用管链输送机进行输送，输送腔室相对密封，以降低热量的损耗，并且避免挥发性有害物质散溢出去，通过管链输送机可以将热解装置1排除的热解渣料直接输送至还原装置2顶部的上料口，方便热解渣料的周转工艺实现机械化和自动化，更便于进行控制，提高整个系统的连续性。
58.在一些实施例中，还包括筛分装置4，筛分装置4设置在热解装置1和输送装置5之间，筛分装置4用于对热解装置1输出的热解渣料筛分，筛下物通过输送装置5输送至还原装置2内。
59.热破碎后的锂电池经过热解装置1热解后，在热解装置1底部进行收集，通过气动插板阀16间断排出至筛分装置4进行筛分，筛上物主要为外壳，筛下物为铜箔、铝箔、极粉等，筛上物间断排出后再进行其它分离，筛下物在通过输送装置5送至还原装置2。经过筛分可以降低输送装置5的输送量，也减少不参与还原的物质进入还原装置2，降低还原装置2的负荷。
60.可选地，筛分装置4为多级筛分机，通过多级筛分对热解渣料进行筛分，根据热解渣料中不同成分的粒径的大小进行多级筛分，从而将筛分后排出的包含极粉的物料输送入还原装置2中去，以进一步减少送入还原装置2中的不进行还原的热解渣料的成分，提高还原装置2的工作效率，使得还原装置2中的还原性物质与极粉充分接触，提高对锂的还原效果。
61.在一些实施例中，筛分装置4的筛分腔室和输送装置5的输送腔室均为密闭腔室，筛分装置4上连接有进气口和排气口，由筛分装置4的进气口通入置换气体以置换筛分腔室内的烟气，筛分装置4的排气口与升温装置3连接，筛分装置4输出的烟气经升温装置3燃烧以加热流过升温装置3的热解气。
62.为了使热解渣料能够密封输送，避免高温的热解渣料持续挥发的气态物质散溢出去，本发明实施例中的筛分装置4和输送装置5采用密闭腔室，筛分装置4为密封腔室但是其内部的热解渣料仍旧会持续散溢大量的热解气，因此通过置换气体对筛分装置4内的气体进行置换，并将置换出的气体通入升温装置3进行燃烧，充分利用热解气的热能，一般情况下通过向筛分腔室内通入氮气进行气体置换，筛分过程能够在氮气的保护下运行，降低了
氧气含量，避免热解渣料与氧气接触而氧化。输送装置5采用管链输送机，管链输送机与还原装置2上部连通，管链输送机内的气体可以从还原装置2的排气口排除，进而也进入升温装置3进行燃烧，以对其热能进行利用。
63.采用密闭式筛分机对热解渣料进行筛分，将外壳等部分热解渣料成分预先分离出去，这样可减少后续过程的不必要处理的物料，提高热能利用率，同时也会减少输送环节“卡料”的风险
64.进一步地，热解装置1和还原装置2的各个进出口均可采用密封式连接，保证了设备的气密性，使得还原装置2内的烟气含氧量小于0.1％，含氧量较高则无法保证还原效果。
65.如图6所示，在一些实施例中，升温装置3包括壳体31、换热管束32和燃烧器33，壳体31具有内腔；换热管束32布设在内腔中，热解装置1输出的热解气经换热管束32后输入还原装置2内；燃烧器33与壳体31相连，且燃烧器33与内腔连通，燃烧器33用于加热换热管束32内的热解气。
66.需要说明的是，为了对热解气中的可燃性物质充分利用，在壳体31内布置燃烧器33，通过燃烧器33对可燃性物质进行点燃以加热换热管束32中的热解气，升温装置3不仅是对还原装置2和筛分装置4排出的可燃性物质的回收利用，也是对最终排出的烟气的处理，以便于通过进一步的处理后排空，提高了对电池中有价值物质的回收率和利用率，简化了最终烟气的处理工艺。
67.可选地，采用石墨管束换热，以承受此工况下的高温和烟气腐蚀。
68.在一些实施例中，内腔的横截面为矩形，矩形的长宽比为2～4:1，换热管束32的轴线方向与矩形的长度方向平行。
69.需要说明的是，升温装置3具有相应的功率，热解装置1的工作温度和还原装置2的工作温度均具有相应的温度区间，由热解装置1通入还原装置2的热解气在升温装置3中的升温区间也维持在一定的范围内，为了使得通入升温装置3的可燃性物质能够得到充分的燃烧，并且使换热管束32中的热解气得到有效的换热升温，本发明实施例中的内腔的长宽比为2～4:1，当长宽比设置过小时，会导致热解气换热不充分，无法达到相应的升温区间，进而会影响在还原装置2中效果，当长宽比设置过大时，会导致烟气中的可燃性物质燃烧不充分，不仅不能对其有价值的物质进行利用，而且影响后期的烟气排放，可选地，内腔的横截面的长宽比可以为2:1或2.5:1或2.8:1或3.4:1或4:1。
70.可选地，改变换热管束32的布置方式以提高换热效果，例如换热管束32采用螺旋布置的形式布置于内腔中，或者通过s型布置的形式布置于内腔中。
71.可选地，改变内腔的横截面以保障烟气燃烧充分，例如内腔的横截面积可设为圆形。
72.如图2-图5所示，在一些实施例中，热解装置1和还原装置2均包括塔体11、加热盘和耙料组件14，多个加热盘沿塔体11的轴向间隔布置在塔体11内以将塔体11内部分割为沿塔体11的轴向布置的多个反应腔室，各加热盘上均设置有落料部15以使物料经落料部15移转至下一反应腔室内，相邻两加热盘的落料部15交错设置以形成之字形落料路径；耙料组件14设置在塔体11内，耙料组件14用于对加热盘上的物料进行翻动，并驱使物料向相应的加热盘的落料部15移动以落料至下一反应腔室内。
73.也就是说，输送入热解装置1中的破碎后的锂电池物料和输送入还原装置2中的热
解渣料均由上往下逐次在多个加热盘上进行移动，进而在热解装置1中实现热解、在还原装置2中实现还原，通过耙料组件14对物料进行翻动以便于物料能够均匀受热，耙料组件14还会带动物料在加热盘上移动以便于物料向相应的加热盘中的落料部15移动，使物料能够依次在各个加热盘中进行逐层移动，延长物料在各个塔体11内的停留时间，热解过程和还原过程在一套系统中的两个塔体11内连续运行，物料与烟气在塔内的运动路径均为“z”型逆流式，利用物料和烟气的逆向流动以实现充分接触，充分保障反应的停留时间并提供物料运动的动力学条件。
74.热解装置1和还原装置2的塔体11均可为立式锥底的圆柱形结构，处理能力大，占地面积小，可实现物料和气体的逆向流动布置。
75.本发明实施例中的热解装置1和还原装置2还可以根据需要对不同位置的加热盘进行温度控制，提高热解装置1的热解效果和还原装置2的还原效果。
76.如图3和图4所示，一些实施例中，加热盘包括第一加热盘12和第二加热盘13，第一加热盘12的落料部15设置在第一加热盘12中部；第二加热盘13的的落料部15设置在第二加热盘13的靠近塔体11内壁面的外边缘，多个第一加热盘12和多个第二加热盘13沿塔体11的轴向交替布置在塔体11内。
77.耙料组件14轴体141、驱动器142、第一杆体143和第二杆体144，轴体141设置在塔体11内；驱动器142设置在塔体11上，驱动器142与轴体141连接以驱动轴体141转动；多个第一杆体143设置在轴体141上，各第一加热盘12均与至少一个第一杆体143对应，第一杆体143上设置有第一拨料板145，轴体141带动第一杆体143和第一拨料板145转动以拨动第一加热盘12上的物料向第一加热盘12的落料部15移动；多个第二杆体144设置在轴体141上，各第二加热盘13均与至少一个第二杆体144对应，第二杆体144上设置有第二拨料板146，轴体141带动第二杆体144和第二拨料板146转动以拨动第二加热盘13上的物料向第二加热盘13的落料部15移动。
78.图3中示出了第一加热盘安装于塔体内的结构示意图，并示出了第一杆体和第一拨料板的布置方式，图4示出了第二加热盘安装于塔体内的结构示意图，并示出了第二杆体和第二拨料板的布置方式。
79.具体地，第一拨料板145相对于第一杆体143、第二拨料板146相对于第二杆体144均为倾斜设置，并且第一拨料板145和第二拨料板146的倾斜方向不同，以将第一加热盘12上的物料向中部推送，将第二加热盘13上的物料向外边缘推送，第一拨料板145随第一杆体143和轴体141转动，每一个第一拨料板145均能够翻动相应的第一加热盘12上的物料并向第一加热盘12中部的落料部15拨动一定距离，通过多个第一拨料板145对物料的依次拨动，使物料在翻动的同时逐步向落料部15靠近，并最终掉落至该第一加热盘12下侧的第二加热盘13上，第二拨料板146对第二加热盘13上的物料的推送方式与第一拨料板145的推送方式相同，不同之处在于，第二拨料板146对物料的拨动方向是向第二加热盘13的外边缘拨动。
80.可选地，驱动器142为电机，与每一个加热盘上侧均设置有多个杆体，每一根杆体上设置有多个拨料板，例如，每一个第一加热盘12上侧均设置有3-6个第一杆体143，每一个第一杆体143上间隔设置有2-4个第一拨料板145，每一个第二加热盘13上侧均设置有3-6个第二杆体144，每一个第二杆体144上间隔设置有2-4个第二拨料板146。
81.可选地，第一加热盘12和第二加热盘13均设置有电加热模块和温度感应模块，用
于对各个加热盘的温度进行单独控制。
82.在一些实施例中，热解装置1的排气口设置在热解装置1的上部，热解装置1中的多个加热盘的温度沿塔体11的轴向由上到下逐渐升高，还原装置2的进气口21设在还原装置2的下部，还原装置2的排气口设在还原装置2的上部，还原装置2中的多个加热盘的温度沿塔体11的轴向由上到下逐渐降低。
83.需要说明的是，热解装置1的排气口位于热解装置1的上部，热解装置1中的加热盘的温度从上往下逐渐升高，热解装置1中下部产生的烟气与上部的冷料充分换热，以提高冷料的温度，促使冷料加快热解，随着破碎后的锂电池在热解装置1中的逐步向下移动，从而能够对其进行充分热解，提高热解过程中的热能利用率。
84.还原装置2中的加热盘的温度从上往下逐渐降低，经过升温后的具有还原性物质的热解气从还原装置2的下部进入，热解气与进入还原装置2中的热解渣料进行换热后在上升过程中被加热盘加热，这样还原装置2中的烟气温度能够始终维持在稳定的区间内，以充分进行极粉的还原。还原装置2中通入的热解气具有高还原性的气体，在与极粉的接触过程中极粉中的氧化物被充分还原。
85.在一些实施例中，相邻两加热盘之间的间距为100mm～400mm，由于塔体11内部空间的布置，对设备的制作成本和设备利用率有关，相邻两加热盘之间的间距过小对设备制造要求高，在进行部件之间的安装和装配时，需要更紧密和精确的装配，部件之间的配合、部件之间的间隙均对整个工艺有一定的影响，例如，当部件之间的间隙过小可能会导致固体物料流动不畅。相邻两加热盘之间间距过大则会降低设备的利用率，例如，设备整体过于庞大，增加材料成本，又例如，间距过大会导致气流过于分散，在进行极粉还原时，容易导致还原性物质与极粉接触不充分。
86.在一些实施例中，塔体11的底部设置有锥形料斗111，锥形料斗111的锥角为60
°
～120
°
。热解装置1和还原装置2的底部锥形料斗111用于排料，锥角过小会导致锥段过长，增加热量损失，锥角过大则会导致物料“架桥”无法下料，影响设备的正常运行。
87.在一些实施例中，热解装置1中的热解温度为450℃～600℃，结合热解装置1中的加热盘的温度布置方式，在该温度区间内可使热解过程有机物热分解率≥99％，提高锂电池中有价值物质的回收率。
88.在一些实施例中，还原装置2中的热解气的温度为600℃～800℃，结合还原装置2中的加热盘的温度布置方式，还原过程无外加还原剂，三元材料还原率≥95％，磷酸铁锂材料氧化率≤5％。
89.本发明实施例中的热解过程和还原过程一套系统中的两个塔体11内进行，在两个塔体11内分别进行热解和还原，解决了相关技术中在同一塔体11中反应导致的热能利用率低、还原率不够的问题，也避免通过更多的塔体11进行更进一步的细分工艺，避免投资浪费，降低系统复杂程度。本发明实施例的热解气中的热能和还原性组分能够得到充分利用，极粉还原时可以减少还原剂的添加量，甚至无需重新补加还原剂，此外，对于通入还原装置2的气体具有较高的初始温度，降低还原装置2的能耗，提高了整个处理系统的热利用率和物质利用率。
90.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
91.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
92.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
93.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
94.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
95.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，包括：热解装置，所述热解装置用于对破碎后的锂电池进行热解以生成热解气和热解渣料；还原装置，所述还原装置与所述热解装置相连，所述还原装置用于对所述热解装置中排出的所述热解渣料中的极粉进行还原以使所述极粉中的锂转变为水溶性锂化合物；升温装置，所述升温装置设置在所述热解装置的排气口和所述还原装置的进气口之间，用于将从所述热解装置输出的热解气加热后输入所述还原装置内以对所述还原装置内热解渣料中的极粉进行还原。2.根据权利要求1所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，所述还原装置的排气口与所述升温装置连接，所述还原装置输出的烟气经所述升温装置燃烧以加热流过所述升温装置的热解气。3.根据权利要求1所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，还包括输送装置，所述输送装置用于将所述热解装置生成的所述热解渣料输送至所述还原装置内。4.根据权利要求3所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，还包括筛分装置，所述筛分装置设置在所述热解装置和输送装置之间，所述筛分装置用于对所述热解装置输出的所述热解渣料筛分，筛下物通过所述输送装置输送至所述还原装置内。5.根据权利要求4所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，所述筛分装置的筛分腔室和所述输送装置的输送腔室均为密闭腔室，所述筛分装置上连接有进气口和排气口，由所述筛分装置的进气口通入置换气体以置换所述筛分腔室内的烟气，所述筛分装置的排气口与所述升温装置连接，所述筛分装置输出的烟气经所述升温装置燃烧以加热流过所述升温装置的热解气。6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，所述升温装置包括：壳体，所述壳体具有内腔；换热管束，所述换热管束布设在所述内腔中，所述热解装置输出的热解气经所述换热管束后输入所述还原装置内；燃烧器，所述燃烧器与所述壳体相连，且所述燃烧器与所述内腔连通，所述燃烧器用于加热所述换热管束内的热解气。7.根据权利要求6所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，所述内腔的横截面为矩形，所述矩形的长宽比为2～4:1，所述换热管束的轴线方向与所述矩形的长度方向平行。8.根据权利要求1所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，所述热解装置和所述还原装置均包括：塔体；加热盘，多个所述加热盘沿所述塔体的轴向间隔布置在所述塔体内以将所述塔体内部分割为沿所述塔体的轴向布置的多个反应腔室，各所述加热盘上均设置有落料部以使物料经所述落料部移转至下一反应腔室内，相邻两所述加热盘的落料部交错设置以形成之字形落料路径；耙料组件，所述耙料组件设置在所述塔体内，所述耙料组件用于对所述加热盘上的物料进行翻动，并驱使物料向相应的加热盘的落料部移动以落料至下一反应腔室内。
9.根据权利要求8所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，所述加热盘包括：第一加热盘，所述第一加热盘的落料部设置在所述第一加热盘中部；第二加热盘，所述第二加热盘的的落料部设置在所述第二加热盘的靠近所述塔体内壁面的外边缘，多个所述第一加热盘和多个所述第二加热盘沿所述塔体的轴向交替布置在所述塔体内；所述耙料组件：轴体，其设置在所述塔体内；驱动器，所述驱动器设置在塔体上，所述驱动器与所述轴体连接以驱动所述轴体转动；第一杆体，多个所述第一杆体设置在所述轴体上，各所述第一加热盘均与至少一个所述第一杆体对应，所述第一杆体上设置有第一拨料板，所述轴体带动所述第一杆体和所述第一拨料板转动以拨动所述第一加热盘上的物料向所述第一加热盘的落料部移动；第二杆体，多个所述第二杆体设置在所述轴体上，各所述第二加热盘均与至少一个所述第二杆体对应，所述第二杆体上设置有第二拨料板，所述轴体带动所述第二杆体和所述第二拨料板转动以拨动所述第二加热盘上的物料向所述第二加热盘的落料部移动。10.根据权利要求8或9所述的电池锂回收热解-还原处理系统，其特征在于，所述热解装置的排气口设置在所述热解装置的上部，所述热解装置中的多个加热盘的温度沿所述塔体的轴向由上到下逐渐升高，所述还原装置的进气口设在所述还原装置的下部，所述还原装置的排气口设在所述还原装置的上部，所述还原装置中的多个加热盘的温度沿所述塔体的轴向由上到下逐渐降低；和/或，相邻两所述加热盘之间的间距为100mm～400mm；和/或，所述塔体的底部设置有锥形料斗，所述锥形料斗的锥角为60
°
～120
°
；和/或，所述热解装置中的热解温度为450℃～600℃；和/或，所述还原装置中的热解气的温度为600℃～800℃。

技术总结
本发明具体公开一种电池锂回收热解-还原处理系统，所述电池锂回收热解-还原处理系统包括热解装置、还原装置和升温装置，热解装置用于对破碎后的锂电池进行热解以生成热解气和热解渣料；还原装置与热解装置相连，还原装置用于对热解装置中排出的热解渣料中的极粉进行还原以使极粉中的锂转变为水溶性锂化合物；升温装置设置在热解装置的排气口和还原装置的进气口之间，用于将从热解装置输出的热解气加热后输入还原装置内以对还原装置内热解渣料中的极粉进行还原。本发明公开的电池锂回收热解-还原处理系统能够提高处理系统的物质利用率和能源利用率。利用率和能源利用率。利用率和能源利用率。


技术研发人员：王晓丹 徐小锋 张楷 李广建
受保护的技术使用者：中国有色工程有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/28