本技術(shù)涉及廢舊鋰電池回收的，尤其是涉及一種磷酸鐵鋰電池正極黑粉提鋰設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、以插電式混合驅(qū)動、純電驅(qū)動和燃料電池驅(qū)動等新型能源驅(qū)動的汽車通常采用鋰電池為動力源；廢舊的鋰電池直接廢棄處理對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，因此需要對其回收再利用處理。廢舊磷酸鐵電池的正極材料中具有富含鋰的黑粉，黑粉是主要回收處理對象，需要從黑粉中提取電池級碳酸鋰。在提取碳酸鋰的生產(chǎn)過程中，需要對碳酸鋰漿液進行除磁，主要是去除碳酸鋰漿液中的鐵和鎳等金屬雜質(zhì)。

2、目前采用永磁體或者電磁體吸附磁性顆粒，使用前通常需要采用刮板將電磁體上吸附的磁性顆粒刮除，長時間清理下容易損傷電磁體的表面，清理時間較長。

3、專利（cn215277357u）公開了一種用于磷酸鐵鋰電池回收碳酸鋰的提純裝置，包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置，設(shè)置在所述反應(yīng)釜上內(nèi)壁上的電除磁裝置，所述反應(yīng)釜底部物料出口連接有分離裝置；將純度低的碳酸鋰和一定比例的水在反應(yīng)釜內(nèi)通過攪拌裝置充分?jǐn)嚢?。碳酸鋰?nèi)摻雜的鐵單質(zhì)與碳酸鋰區(qū)分開來。對電除磁裝置進行通電，將反應(yīng)釜內(nèi)的鐵等磁性物質(zhì)進行吸附。上述專利通過電除磁裝置進行除磁操作，由于是在潮濕的環(huán)境下除磁，電除磁裝置斷電后依然有磁性物質(zhì)相互粘連，不能正常掉落，需要使用刮板刮除；尤其在磁性物質(zhì)干燥后粘附性更強，增加了刮除難度；并且電除磁裝置的除磁量有限，針對磁性物質(zhì)較多的碳酸鋰溶液，不能充分除磁，影響除磁效果。

4、針對上述中的相關(guān)技術(shù)，發(fā)明人認(rèn)為存在碳酸鋰漿液除磁時電磁體上的磁性物質(zhì)清理困難且清理時容易損壞電磁體的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種磷酸鐵鋰電池正極黑粉提鋰設(shè)備及方法。

2、本技術(shù)提供的一種磷酸鐵鋰電池正極黑粉提鋰設(shè)備，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種磷酸鐵鋰電池正極黑粉提鋰設(shè)備包括：

4、浸出機構(gòu)；所述浸出機構(gòu)用于將黑粉酸浸并制成酸浸溶液；

5、蒸發(fā)濃縮裝置，與所述浸出機構(gòu)連接；所述蒸發(fā)濃縮裝置用于對所述酸浸溶液進行蒸發(fā)濃縮；

6、沉鋰裝置，與所述蒸發(fā)濃縮裝置連接；

7、除磁罐，與所述沉鋰裝置連接；

8、除磁組件，轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述除磁罐上；所述除磁組件具有容納腔；所述容納腔與所述除磁罐內(nèi)部連通；所述容納腔內(nèi)設(shè)有四個除磁部；相鄰所述除磁部之間設(shè)有隔板；四個所述隔板將所述容納腔分隔為除磁腔、待清洗腔、清洗腔和待除磁腔；

9、清洗組件，設(shè)置在所述除磁罐上，且與所述清洗腔對應(yīng)；所述清洗組件用于清洗所述清洗腔內(nèi)的所述除磁部；

10、過濾罐，與所述除磁罐連接；

11、加熱槽，與所述過濾罐連接。

12、通過采用上述技術(shù)方案，黑粉經(jīng)過浸出機構(gòu)、蒸發(fā)濃縮裝置和沉鋰裝置制成碳酸鋰漿液后通入到除磁罐內(nèi)；通過在除磁罐內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)置除磁組件，使除磁組件上的四個除磁部依次在清洗組件和除磁罐內(nèi)轉(zhuǎn)換，保證除磁罐內(nèi)的除磁部不斷的吸附磁性物質(zhì)和清理磁性物質(zhì)，使除磁部能夠充分吸附碳酸鋰漿液中的磁性物質(zhì)；除磁部采用電磁體，在清洗組件進行清洗時斷電，使部分磁性物質(zhì)掉落，并在清洗組件的作用下，將粘附除磁部上的磁性物質(zhì)清理掉，避免采用刮板刮劃除磁部表面，提高了除磁部的使用壽命，保證其除磁效果；由于通過隔板將四個除磁部分隔，使四個除磁部分別形成獨立的個體，其中一個除磁部損壞后，不需要全部更換；分隔板也能夠?qū)⑷菁{腔和除磁罐內(nèi)部分隔，保證容納腔和除磁罐內(nèi)部互不干涉。

13、優(yōu)選的，所述除磁組件包括：

14、倉體，設(shè)置在所述除磁罐外壁上，且與所述除磁罐內(nèi)部連通；多個所述除磁部位于所述倉體內(nèi)；所述倉體底部具有第一暫存腔和第二暫存腔；所述第一暫存腔位于所述待清洗腔正下方；所述第二暫存腔位于所述清洗腔正下方；

15、第一轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述除磁罐上，且貫穿所述倉體；四個所述除磁部沿周向均勻設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)軸上；四個所述隔板沿周向均勻設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)軸上。

16、通過采用上述技術(shù)方案，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動后帶動四個除磁部轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時，除磁罐內(nèi)的部分碳酸鋰漿液會進入到倉體內(nèi)，因此在倉體底部開設(shè)第一暫存腔和第二暫存腔，碳酸鋰漿液能夠進入到第一暫存腔內(nèi)；清洗組件去除的磁性物質(zhì)，掉落到第二容納腔內(nèi)；使碳酸鋰漿液和清理掉的磁性物質(zhì)自動隔離。

17、優(yōu)選的，所述除磁部包括：

18、安裝座，四個所述安裝座沿周向均勻設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)軸上；所述安裝座底部開設(shè)有多個出水孔；所述安裝座內(nèi)具有與多個所述出水孔連通的分散腔；所述安裝座頂部開設(shè)有進水口；所述進水口與所述分散腔連通；

19、多個除磁件，設(shè)置在所述安裝座上；多個所述除磁件位于多個所述出水孔之間；

20、其中，所述清洗組件具有沿豎向滑動的彈性自由度；所述清洗組件具有供水口；所述供水口與所述進水口連通或脫離連通。

21、通過采用上述技術(shù)方案，在安裝座內(nèi)設(shè)置分散腔，通過分散腔將清洗組件傳來的水分別傳輸?shù)礁鱾€出水孔，噴射出的水能夠沿著除磁件的表面向下流動，將吸附的磁性物質(zhì)沖刷到下方的第二暫存腔內(nèi)；相對于直接用水沖刷除磁件表面，沿著除磁件的長度方向向下沖刷，能夠使除磁件的各個部分都能被沖刷到，避免出現(xiàn)衛(wèi)生死角，提高了清洗效果。

22、優(yōu)選的，所述清洗組件包括：

23、儲水倉；設(shè)置在所述除磁罐上；

24、連接筒，轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述除磁罐上；所述連接筒內(nèi)壁間歇設(shè)有四組內(nèi)螺紋；四組所述內(nèi)螺紋分別沿所述連接筒周向均勻分布；相鄰所述內(nèi)螺紋之間形成下落通道；

25、供水管，沿豎向滑動設(shè)置在所述連接筒內(nèi)；所述供水管外壁間歇設(shè)有四組螺紋條；四組所述螺紋條分別與四組所述內(nèi)螺紋配合；所述供水管底部與所述進水口連通或脫離連通；

26、供水軟管，一端與所述儲水倉連通，另一端與所述供水管頂部連通；

27、供水泵，設(shè)置在所述儲水倉內(nèi)；所述供水泵與所述供水軟管連接。

28、通過采用上述技術(shù)方案，在連接筒的內(nèi)壁上設(shè)置四組內(nèi)螺紋，并在供水管外壁設(shè)置分別與四組內(nèi)螺紋配合的四組螺紋條，連接筒轉(zhuǎn)動后能夠驅(qū)動供水管上移；使供水管的底部能夠脫離進水口；避免安裝座轉(zhuǎn)動時拉拽供水管；在螺紋條與內(nèi)螺紋脫離后，螺紋條能夠沿著下落通道下滑，使供水管向下插入到進水口內(nèi)，實現(xiàn)了清洗組件與安裝座的分離和連接，使每組除磁部都能夠被合理的清理到。

29、優(yōu)選的，所述磷酸鐵鋰電池正極黑粉提鋰設(shè)備還包括驅(qū)動組件；所述驅(qū)動組件包括：

30、第三轉(zhuǎn)軸，同軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述除磁罐內(nèi)；所述第三轉(zhuǎn)軸周側(cè)設(shè)置有螺旋板；

31、殘齒輪，同軸固設(shè)在所述第三轉(zhuǎn)軸上；

32、第一齒輪，同軸固設(shè)在所述第一轉(zhuǎn)軸上；所述第一齒輪與所述殘齒輪嚙合；

33、第二齒輪，同軸固設(shè)在所述連接筒上；所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合。

34、通過采用上述技術(shù)方案，在除磁罐內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)置第三轉(zhuǎn)軸，在第三轉(zhuǎn)軸上設(shè)置螺紋板；第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動后，螺紋板能夠?qū)⒊殴拗胁康奶妓徜嚌{液向兩側(cè)傳輸，保證除磁部能夠接觸到除磁罐內(nèi)的所有碳酸鋰漿液，提高了除磁效率；第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動后還能通過殘齒輪間歇驅(qū)動第一齒輪，使安裝座間歇轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了四組除磁部依次除磁和清洗的效果；第一齒輪能夠驅(qū)動第二齒輪，進而驅(qū)動連接筒轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了安裝座和清洗組件同步運動效果，使除磁部清洗和除磁過程連接流暢，提高了除磁效率。

35、優(yōu)選的，所述除磁部還包括：

36、兩個密封板，相對滑動設(shè)置在所述進水口的兩側(cè)；所述密封板的頂部具有弧形導(dǎo)面；所述供水管底部與兩個所述弧形導(dǎo)面抵接。

37、兩個彈性件；兩個所述彈性件的一端分別設(shè)置在兩個所述密封板上；兩個所述彈性件的另一端分別與所述安裝座連接；兩個所述彈性件分別用于推動兩個所述密封板相互抵接。

38、通過采用上述技術(shù)方案，在進水口出設(shè)置兩個密封板，能夠避免除磁罐內(nèi)的碳酸鋰溶液迸濺到進水口，進而導(dǎo)致入水口堵塞的情況，也避免了原料的浪費；在封板上設(shè)置弧形導(dǎo)面，使供水管插入進水口后能夠自動將兩個密封板分離；供水管脫離后，兩個彈性件分別推動兩個密封板相互抵接，實現(xiàn)了密封板的自動閉合和分開的效果，避免人力付出，提高了工作效率。

39、優(yōu)選的，所述供水管底部連接有橡膠管；所述橡膠管底部連接有抵接環(huán)；所述抵接環(huán)與兩個所述弧形導(dǎo)面抵接。

40、通過采用上述技術(shù)方案，由于安裝座和供水管同步運動，為保證供水管與安裝座運動時互不干涉，因此在供水管底部連接橡膠管；安裝座轉(zhuǎn)動時橡膠管發(fā)生彈性形變，直至橡膠管脫離安裝座后，橡膠管復(fù)位；通過在橡膠管底部連接抵接環(huán)，使得供水管下移后能夠順暢的將兩個密封板推開，也避免密封板損壞橡膠管的底面，提高了橡膠管的使用壽命。

41、優(yōu)選的，所述清洗組件還包括：

42、擋水板，設(shè)置在所述供水管內(nèi)；

43、第二轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述供水管內(nèi)；

44、圓形擋板；設(shè)置在所述第二轉(zhuǎn)軸上；所述圓形擋板的周側(cè)與所述供水管的內(nèi)壁抵接；

45、卷簧，卷繞在所述第二轉(zhuǎn)軸上；所述卷簧的一端與所述第二轉(zhuǎn)軸連接，另一端與所述供水管連接。

46、通過采用上述技術(shù)方案，在供水管內(nèi)設(shè)置擋水板，使供水管的出口處變窄，起到了提高水壓的效果，進而提高了除磁件表面上磁性物質(zhì)的清洗質(zhì)量；儲水倉內(nèi)的供水泵停止工作后，供水管內(nèi)還存留有積水，但是積水并未被加壓處理，向下流入到除磁件上后，清洗效果較小，長時間就造成了大量水源的浪費；因此設(shè)置第二轉(zhuǎn)軸和圓形擋板與擋水板配合；經(jīng)擋水板加壓后的水還能夠向下沖擊圓形擋板的一側(cè)，使圓形擋板繞第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，進而使供水管與安裝座的進水口連通；停止清洗后，儲水倉內(nèi)的供水泵停止工作，圓形擋板處僅受水的重力，在卷簧的作用下，轉(zhuǎn)軸復(fù)位，圓形擋板重新封堵供水管的出口，防止供水管內(nèi)的水繼續(xù)下流，避免了水源的浪費；圓形擋板轉(zhuǎn)動后，還能在擋水板下方形成加壓通道，進一步提高水的壓力，提高除磁件表面上磁性物質(zhì)的清洗質(zhì)量。

47、優(yōu)選的，所述浸出機構(gòu)包括調(diào)漿槽、浸出槽和板框壓縮機；所述調(diào)漿槽、所述浸出槽和所述板框壓縮機通過管道連接；所述沉鋰裝置包括沉鋰罐、離心機和調(diào)漿罐；所述沉鋰罐通過所述管道與所述蒸發(fā)濃縮裝置、所述離心機和所述調(diào)漿罐連接。

48、一種磷酸鐵鋰電池正極黑粉提鋰方法包括：

49、步驟s1：將黑粉和水加入到所述調(diào)漿槽中攪拌，并將所述黑粉與水的混合物通過所述管道加入到所述浸出槽中；向浸出槽內(nèi)通入濃硫酸和雙氧水進行酸浸并得出浸出液；將所述浸出液通過管道送入所述板框壓濾機內(nèi)進行固液分離，并得出濾液；

50、步驟s2：將所述濾液通入過濾罐內(nèi)進行除雜過濾后通入所述蒸發(fā)濃縮裝置中，蒸出多余水分，并得到濃縮液；

51、步驟s3：將所述濃縮液通過管道泵入所述沉鋰罐內(nèi)，按照比例加入碳酸鈉溶液進行沉鋰反應(yīng)；待完全反應(yīng)后通入到離心機內(nèi)分離，得到碳酸鋰固體；

52、步驟s4：將所述碳酸鋰固體加入到調(diào)漿罐內(nèi)并加水?dāng)嚢瑁笸ㄈ攵趸細怏w進行碳化反應(yīng)，碳化完成后依次通入所述除磁罐和所述過濾罐內(nèi)進行過濾除雜，隨后通入所述加熱槽內(nèi)進行加熱分解，得出碳酸鋰漿液；

53、步驟s5：將所述碳酸鋰漿液通入離心機內(nèi)進行固液分離，將分離的碳酸鋰固體經(jīng)過干燥、篩分、除鐵、粉碎和包裝后得到高純度電池級碳酸鋰。

54、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

55、通過采用上述技術(shù)方案，黑粉經(jīng)過浸出機構(gòu)、蒸發(fā)濃縮裝置和沉鋰裝置制成碳酸鋰漿液后通入到除磁罐內(nèi)；通過在除磁罐內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)置除磁組件，使除磁組件上的四個除磁部依次在清洗組件和除磁罐內(nèi)轉(zhuǎn)換，保證除磁罐內(nèi)的除磁部不斷的吸附磁性物質(zhì)和清理磁性物質(zhì)，使除磁部能夠充分吸附碳酸鋰漿液中的磁性物質(zhì)；除磁部采用電磁體，在清洗組件進行清洗時斷電，使部分磁性物質(zhì)掉落，并在清洗組件的作用下，將粘附除磁部上的磁性物質(zhì)清理掉，避免采用刮板刮劃除磁部表面，提高了除磁部的使用壽命，保證其除磁效果；由于通過隔板將四個除磁部分隔，使四個除磁部分別形成獨立的個體，其中一個除磁部損壞后，不需要全部更換；分隔板也能夠?qū)⑷菁{腔和除磁罐內(nèi)部分隔，保證容納腔和除磁罐內(nèi)部互不干涉。

56、在供水管內(nèi)設(shè)置擋水板，使供水管的出口處變窄，起到了提高水壓的效果，進而提高了除磁件表面上磁性物質(zhì)的清洗質(zhì)量；儲水倉內(nèi)的供水泵停止工作后，供水管內(nèi)還存留有積水，但是積水并未被加壓處理，向下流入到除磁件上后，清洗效果較小，長時間就造成了大量水源的浪費；因此設(shè)置第二轉(zhuǎn)軸和圓形擋板與擋水板配合；經(jīng)擋水板加壓后的水還能夠向下沖擊圓形擋板的一側(cè)，使圓形擋板繞第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，進而使供水管與安裝座的進水口連通；停止清洗后，儲水倉內(nèi)的供水泵停止工作，圓形擋板處僅受水的重力，在卷簧的作用下，轉(zhuǎn)軸復(fù)位，圓形擋板重新封堵供水管的出口，防止供水管內(nèi)的水繼續(xù)下流，避免了水源的浪費；圓形擋板轉(zhuǎn)動后，還能在擋水板下方形成加壓通道，進一步提高水的壓力，提高除磁件表面上磁性物質(zhì)的清洗質(zhì)量。