(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221876828.X (22)申请日 2022.07.20 (73)专利权人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 张志杰　杨国锐　陈楷林　陈博　 延卫　丁书江　罗寒非　 (74)专利代理 机构 西安众和至成知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61249 专利代理师 艾慧康 (51)Int.Cl. C02F 9/04(2006.01) H01M 10/54(2006.01) C02F 101/30(2006.01) (54)实用新型名称 一种退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废 水处理耦合装置 (57)摘要 本实用新型给出一种退役磷酸铁锂电池浸 取提锂与有机废水处理耦合装置， 包括竖向设置 于顶部的无底圆柱筒状的浸取提锂反应池； 所述 的浸取提锂反应池下部竖向固定安装有与其直 径相同的圆柱筒状的滤液中转腔， 所述的滤液中 转腔顶端开口、 底端设置有底面， 所述的底面上 设置有出液口； 所述的浸取提锂反应池和滤液中 转腔之间设置有过滤膜； 所述的滤液中转腔下部 设置有有机废水处理池； 所述的浸取提锂反应 池、 滤液中转腔以及有机废水处理池之间设置有 循环传输系统； 本实用新型实现反应溶液组分的 最大化利用以及反应的持续循环高效进行， 在浸 取与降解过程中能耗极低， 同时循环的耦合反应 流程对溶液 组分利用率高， 既简化了工序又节约 了空间成本 。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 217921705 U 2022.11.29 CN 217921705 U 1.一种退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征在于， 包括竖向 设置于顶部的无底圆柱筒状的浸取提锂反应池(1)； 所述的浸取提锂反应池(1)下部竖向固定安装有与其直径相同的圆柱筒状的滤液中转 腔(2)， 所述的滤液中转腔(2)顶端开口、 底端设置有底 面(3)， 所述的底 面(3)上设置有 出液 口(4)； 所述的浸取提锂反应池(1)和滤 液中转腔(2)之间设置有过 滤膜(5)； 所述的滤 液中转腔(2)下部设置有 有机废水处 理池(6)； 所述的浸取提锂反应池(1)、 滤液中转腔(2)以及有机废水处理池(6)之间设置有循环 传输系统。 2.如权利要求1所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的循环传输系统包括与出液口(4)连接的第一输料管(7)， 所述的第一输料管(7) 连接至电磁三通(8)的进料口， 所述的电磁三通(8)的第一出料口经第一出料管(9)连接至 有机废水处理池(6)， 所述的电磁三通(8)的第二出料口经第二出料管(10)及设置在第二出 料管(10)管路上的第一隔膜泵(1 1)连接至浸取提锂反应池(1)； 所述的循环传输系统还包括连接有机废水处理池(6)和浸取提锂反应池(1)的第二输 料管(12)， 以及设置在第二输料 管(12)管路上的第二隔膜泵(13)。 3.如权利要求2所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的第二出 料管(10)的尾端设置有循环喷头(21)。 4.如权利要求1所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的浸取提锂反应池(1)底端设置有外翻的下突缘(14)， 所述的滤液中转腔(2)顶 端设置有外翻的上突缘(15)， 所述的上突缘(15)和下突缘(14)上对应设置有多个安装孔 (16)； 所述的过 滤膜(5)的边 缘夹装在下突 缘(14)和上突 缘(15)之间； 所述的安装孔(16)上各对应安装有一组固定螺栓(17)用于浸取提锂反应池(1)、 过滤 膜(5)以及滤 液中转腔(2)之间的固定安装。 5.如权利要求4所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的下突缘(14)下部设置有支撑浸取提锂反应池(1)、 过滤膜(5)以及滤液中转腔 (2)的支撑架(18)。 6.如权利要求5所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的支撑架(18)包括与滤液中转腔(2)的上突缘(15)固定连接的支撑环及多个均 分设置在支撑环下部的支撑杆。 7.如权利要求1所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的滤 液中转腔(2)的上部设置有抽气管接 头(19)。 8.如权利要求1所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的有机废水处 理池(6)的底部设置有可加热的磁力搅拌器(20)。 9.如权利要求1所述的退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 其特征 在于， 所述的滤液中转腔(2)的底 面(3)设置为圆锥 面， 所述的出液口(4)设置在圆锥 面的顶 点。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217921705 U 2一种退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水 处理耦合装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于废旧磷酸铁锂电池回收和有机废水处理装置技术领域， 具体涉及 一种退役磷酸铁锂电池 浸取提锂与有机废水处 理耦合装置 。 背景技术 [0002]作为实现“碳中和”的一种新型的环保形式——锂离子电池， 由于其具有高比能 量、 长寿命、 循环性能好以及环境友好等优点得到广泛的应用。 但是， 锂离子动力电池的急 剧增加引发了新的问题。 即锂离子动力电池的工作寿命到期后的回收再利用问题。 作为 目 前电动车最常用的两种电池， 三元锂电池因富含镍， 钴， 锂等高值元素， 回收效益较好， 技术 发展较为完善。 但是市场占有份额更高的磷酸铁锂电池有价金属含量低， 回收效益差， 从事 相关回收技术研发的人员和经费较少， 进而导致其回收技术发展滞后。 但废旧磷酸铁锂电 池若得不到较好的回收处理， 会对大气、 水、 土壤造成严重的污染， 并对生态系统产生危害； 此外， 电池正极中的磷酸铁锂材 料将大量 流失， 造成资源浪费。 [0003]目前， 对于退役磷酸铁锂电池的回收工艺大多为拆解分选并研磨后的火法回收与 湿法回收。 火法回收需要对磷酸铁锂电池的正负极粉末进行煅烧， 产生大量二氧化碳气体 以及其他有毒有害气 体排放， 能耗也 非常高； 湿法回收则采取酸浸后氧化的形式， 需要耗费 大量过氧化氢试剂与浓酸， 如浓硫酸、 浓盐酸等， 在带来酸性废水 的排放的同时， 对设备产 生严重的腐蚀损耗， 降低设备寿命。 [0004]针对以上两种回收方法的弊端， 提出了一种新型的用铁离子置换浸取提锂， 同时 将该浸取反应与有机废水降解处理反应耦合， 组成反应的循环的思路， 并设计一个合理的 装置用于承载以上的耦合反应 体系。 发明内容 [0005]针对现有技术存在的不足， 本实用新型的目的在于提供一种退役磷酸铁锂电池浸 取提锂与有机废水 处理耦合装置， 实现反应溶液组分的最大化利用以及反应的持续循环高 效进行。 [0006]为了实现上述目的， 本实用新型采用以下技 术方案予以实现： [0007]一种退役磷酸铁锂电池浸取提锂与有机废水处理耦合装置， 包括竖向设置于顶部 的无底圆柱筒状的浸取提锂反应池； [0008]所述的浸取提锂反应池下部竖向固定安装有与其直径相同的圆柱筒状的滤液中 转腔， 所述的滤 液中转腔顶端开口、 底端设置有底面， 所述的底面上设置有出 液口； [0009]所述的浸取提锂反应池和滤 液中转腔之间设置有过 滤膜； [0010]所述的滤 液中转腔下部设置有 有机废水处 理池； [0011]所述的浸取提锂反应池、 滤液中转腔以及有机废水处理池之间设置有循环传输系 统。 [0012]本实用新型还具有以下技 术特征：说　明　书 1/5 页 3 CN 217921705 U 3