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申请/专利权人：天津聚雅源科技有限公司

摘要：本发明提供了一种化学法处置废旧干电池系统及废旧干电池处理方法，包括串联的废旧干电池物料仓、机械破碎机、原料送料机、常温搪瓷反应釜、常温过滤器、滤渣送料机，高温搪瓷反应釜、高温过滤器。常温搪瓷反应釜和高温搪瓷反应釜内设置的可调速搅拌器配合实时监测装置，控制反应速率。本发明创造所述的化学法处置废旧干电池系统及废旧干电池处理方法旨在将废旧干电池资源化，将价值较高的锌、锰回收，变为资源，再利用，同时分离碳素、铜等价值较低的成分。不仅能够减少环境污染，而且还能回收资源。

主权项：1.一种化学法处置废旧干电池系统，其特征在于：包括串联的废旧干电池物料仓、机械破碎机、原料送料机、常温搪瓷反应釜1、常温过滤器、滤渣送料机，高温搪瓷反应釜4、高温过滤器；所述常温搪瓷反应釜1上设有进料口11、碱液进液口12、检修螺栓13、可调速搅拌器2、实时监测装置3、高压水冲洗管6、出料口14，所述进料口11、所述碱液进液口12设置于所述常温搪瓷反应釜1顶端，所述常温搪瓷反应釜1侧壁上设有一套所述实时监测装置3；所述实时监测装置3，包括采样管31、混合室39、第一循环管32、第二循环管33、管道泵35、多相传感器37、传感器集线槽34、反冲洗管36、监控面板38；所述采样管31为表面延长度开孔的管，所述采样管31垂直固定在所述常温搪瓷反应釜1内壁，且下端连通于截面由大到小渐变的所述混合室39顶端；所述第一循环管32为水平管，开口一端位于所述混合室39下侧，另一端穿过所述常温搪瓷反应釜1侧壁，通过一截90度弯头垂直向上连接于所述管道泵35的进水口，所述管道泵35出水口连接于所述第二循环管33，所述第二循环管33包括垂直连接的垂直段和水平段，所述垂直段垂直向上延伸至所述常温搪瓷反应釜1最大刻度线上方，所述水平段穿过所述常温搪瓷反应釜1壁，所述反冲洗管36放置在所述第一循环管32位于所述常温搪瓷反应釜1壁外的部分；所述传感器集线槽34沿水平方向固定于所述第一循环管32上，并通过一个安装孔与所述第一循环管32连通，所述多相传感器37安装于所述第一循环管32内的所述安装孔上，所述多相传感器37的信号线通过所述安装孔穿过所述传感器集线槽34至所述常温搪瓷反应釜1壁外，连接于所述监控面板38上，所述高压水冲洗管6设置于所述常温搪瓷反应釜1内壁上部最大刻度线以上，并呈水平环形布置，且所述高压水冲洗管6喷头向下成一个夹角。

全文数据：化学法处置废旧干电池系统及废旧干电池处理方法技术领域[0001]本发明创造属于废旧电池回收和综合利用领域，尤其是涉及化学法处置废旧干电池系统及废旧干电池处理方法。背景技术[0002]随着各种电器的普及，大量的干电池己进入千家万户，干电池的消耗量是非常可观的。由于废旧干电池中含有很多各种元素，包括微量的汞和铬，由于废旧干电池的回收技术的不成熟，大量的废旧电池被随意抛弃，造成了严重的污染环境。同时，由于干电池在使用过程中，大部分物质并不参与放电反应，结构形式变化的也很少，完全可以利用合适的方法进行回收利用。因此，对干电池合理回收再利用是不仅可以减少环境污染，也是资源循环利用亟待解决的课题。[0003]碱性电池亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池，是锌锰电池系列中性能最优的品种。碱性电池是成功的高容量干电池，主要是以二氧化锰为正极，锌为负极，氢氧化钾为电解液。其电池反应化学式为:Zn+Mn02+H20—MnOH2+ZnO。该电池适用于需放电量大及长时间使用。[0004]该废旧弃电池含金属锌、锰等物质。本发明旨在将价值较高的锌、锰回收，变为资源，再利用，同时分离碳素、铜等价值较低的成分。发明内容[0005]有鉴于此，本发明创造旨在提出一种化学法处置废旧干电池系统及废旧干电池处理方法，以解决上述背景技术中废旧干电池的回收再利用的技术问题。[0006]为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：[0007]一种化学法处置废旧干电池系统，包括串联的废旧干电池物料仓、机械破碎机、原料送料机、常温搪瓷反应釜、常温过滤器、滤渣送料机，高温搪瓷反应釜、高温过滤器;所述常温搪瓷反应釜上设有进料口、碱液进液口、检修螺栓、可调速搅拌器、实时监测装置、高压水冲洗管、出料口。[0008]进一步的，所述常温搪瓷反应釜内设有一个所述可调速搅拌器;所述可调速搅拌器包括电动机、搅拌器杆、搅拌叶片和控制面板;所述电动机设置于所述常温搪瓷反应釜外顶端中心，且所述电动机上设有所述控制面板，能够用于调整所述可调速搅拌器的转速;所述搅拌器杆垂直设置于所述常温搪瓷反应釜内，上端连接于所述电动机，下端悬空至所述常温搪瓷反应釜的下侧部分;所述搅拌叶片固定在所述搅拌器杆上；[0009]进一步的，所述常温搪瓷反应釜侧壁上设有一套所述实时监测装置，所述实时监测装置，包括采样管、混合室、第一循环管、第二循环管、管道泵、多相传感器、传感器集线槽、反冲洗管、监控面板;所述采样管为表面延长度开孔的管，所述采样管垂直固定在所述常温搪瓷反应釜内壁，且下端连通于截面由大到小渐变的所述混合室顶端；[0010]所述第一循环管为水平管，开口一端位于所述混合室下侧，另一端穿过所述常温搪瓷反应釜侧壁，通过一截90度弯头垂直向上连接于所述管道栗的进水口，所述管道泵出水口连接于所述第二循环管，所述第二循环管包括垂直连接的垂直段和水平段，所述垂直段垂直向上延伸至所述常温搪瓷反应釜最大刻度线上方，所述水平段穿过所述常温搪瓷反应釜壁，所述反冲洗管放置在所述第一循环管位于所述常温搪瓷反应爸壁外的部分；[0011]所述传感器集线槽沿水平方向固定于所述第一循环管上，并通过一个安装孔与所述第一循环管连通，所述多相传感器安装于所述第一循环管内的所述安装孔上，所述多相传感器的信号线通过所述安装孔穿过所述传感器集线槽至所述常温搪瓷反应爸壁外，连接于所述监控面板上；[0012]进一步的，所述高压水冲洗管设置于所述常温搪瓷反应釜内壁上部最大刻度线以上，并呈水平环形布置，且所述高压水冲洗管喷头向下成一个夹角；[0013]进一步的，所述进料口、所述碱液进液口设置于所述常温搪瓷反应釜顶端；[0014]进一步的，所述高温搪瓷反应釜上还包括净水口和加温装置;所述净水口设置于所述高温搪瓷反应釜顶端;所述加温装置设置于所述高温搪瓷反应釜底部。[0015]进一步的，所述加温装置包括加温管、进油管、出油管、循环泵、加热器;所述加温管设置于所述高温搪瓷反应釜底部环形布置，且两端均穿过所述高温搪瓷反应釜壁，所述进油口连接至所述加热器，所述出油口连接至所述循环泵的进口，所述循环泵出口连接至所述加热器；[0016]本发明创造的另一目的在于提出一种废旧干电池的处理方法，具体包括如下步骤：[0017]1将废旧电池从所述废旧干电池物料仓输送至所述机械破碎机进行破碎，使正负极分开；[0018]2将破碎后的废旧电池通过原料送料机从常温搪瓷反应釜的进料口加入；[0019]3向常温搪瓷反应釜的碱液进液口加入氢氧化钾溶液，浸泡1.5小时，并进行撹拌；[0020]4反应物从常温搪瓷反应釜的出料口输送至常温过滤器进行过滤，滤液加稀硫酸中和成硫酸锌用于电解制锌金属，滤渣通过滤渣送料机输送至高温搪瓷反应釜进料口；[0021]5通过高温搪瓷反应釜的碱液进液口加入氢氧化钾溶液，同时从净水口加入净水，通过加温装置保持200摄氏度以上的高温反应；[0022]6反应物从高温搪瓷反应釜的出料口输送至高温过滤器进行过滤，得到锰酸钾溶液和碳素滤渣。[0023]相对于现有技术，本发明创造所述的化学法处置废旧干电池系统及废旧千电池处理方法具有以下优势：[0024]通过对废旧干电池的机械破碎后，利用设置的常温搪瓷反应釜和高温搪瓷反应釜内的可调速搅拌器得以充分混合提高反应釜内的反应的速率。利用反应釜内的实时监测装置设施不同位置的采样管、混合室、循环管和管道泵，实现了反应釜内多个位置的采样和混合，使得传感器的实时监测更准确有效，且监测装置上设置的反冲洗管可以对实时监测装置中的多相传感器进行清洁，减少干电池内的碳素等成分对多相传感器和采样管的附着和堵塞，保证实时监测的准确度。另外，反应釜内设置的高压水冲洗管，可以在反应釜定期维护的时候，对反应釜内进行冲洗清洁，减少干电池反应过程中滤渣的附着，以免影响后续作业盯的反应物的浓度。附图说明[0025]图1为本发明实施例提供的常温搪瓷反应釜结构示意图；[0026]图2为本发明实施例提供的局温搪瓷反应爸结构示意图；[0027]图3为本发明提供的实时监测装置结构示意图；’[0028]图4为本发明提供的化学法处置废旧干电池系统图。[0029]附图标记说明：[0030]1-常温搪瓷反应爸、11-进料口、12-碱液进液口、13-检修螺栓、14-出料口；[0031]2_可调速搅拌器、21-电动机、22_搅拌叶片、23-搅拌器杆、24-控制面板；[0032]3-实时监测装置、31-采样管、32-第一循环管、33-第二循环管、34_传感器集线槽、35_管道泵、36-反冲洗管、：37-多相传感器、38_监控面板、39-混合室；[0033]4-高温搪瓷反应釜；’[0034]5-加温装置、51-加温管、52-进油管、53-出油管、54-循环泵、55-加热器；[0035]6-高压水冲洗管。~具体实施方式[0036]除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明创造所属领域技术人员普遍理解的相同含义。[0037]下面结合实施例及附图1-4来详细说明本发明创造。[0038]实施例一[0039]本发明提供了一种化学法处置废旧干电池系统，该系统包括串联的废旧干电池物料仓、机械破碎机、原料送料机、常温搪瓷反应釜、常温过滤器、滤渣送料机，高温搪瓷反应釜、高温过滤器。[0040]一图1为本发明提供的常温搪瓷反应釜结构示意图，图3为本发明提供的实时监测装置结构示意图。常温搪瓷反应釜1内设有一个可调速搅拌器2，可调速搅拌器2包括:设置于常温搪瓷反应釜1外顶端中心的电动机21，电动机21上设有用于调整电动机21转速的控制面板24。常温搪瓷反应釜1内垂直设置且上端连接于电动机21的搅拌器杆23,以及固定在搅拌器杆23上的搅拌叶片22。通过控制面板24的操作，控制电动机21的转动速度，使得适应反应进程的变化。[0041]可选的，常温搪瓷反应釜1设置一套实时监测装置3,实时监测装置3包括：固定在常温搪瓷反应釜1内壁的表面延长度开孔的采样管31，采样管31下端连通于由大到小渐变的混合室39顶端。保证采样管31可以从不同位置采样，并在混合室39内混合稳定。水平设置的第一循环管32开口一端位于混合室39下侧，另一端穿过常温搪瓷反应釜1侧壁，通过一截90度弯头垂直向上连接于管道泵35的进水口，管道泵35的出水口连接于垂直固定的第二循环管33，第二循环管33延伸至常温搪瓷反应釜〖最大刻度线上方，变为水平段穿过常温搪瓷反应釜1壁，使得混合反应物从混合室39至反应釜的液面以上形成稳定循环回路。另外，第一循环管32沿水平长度固定一个传感器集线槽34，且传感器集线槽34内有一个与第一循环管32连通的安装孔。多相传感器37通过安装孔安装于第一循环管32内，且其信号线穿过传感器集线槽34至常温搪瓷反应釜1壁外至监控面板38,保证多相传感器37能实时监测和显示数据，且保护了传感器信号线。反冲洗管36安置在第一循环管32位于常温搪瓷反应釜1壁外的部分，可以在检修时通过高压水或清洁剂对多相传感器37和采样管31进行清洁，减少干电池内的碳素等成分对多相传感器37和采样管31的附着和堵塞，保证实时监测的准确度。[0042]可选的，常温搪瓷反应釜1设置一套高压水冲洗管6，水平环形布置于常温搪瓷反应釜1内壁上部最大刻度线以上，高压水冲洗管6喷头向下成一个夹角，可以在检修时，对常温搪瓷反应釜1内进行高压水冲洗，之后打开出料口14,将废水排出。[0043]进料口11、碱液进液口12均设置于所述常温搪瓷反应釜1顶端，保证反应物不会因为压力、温度等变化接触到进料口11或碱液进液口12而发生回流。[0044]图2为本发明提供的高温搪瓷反应釜4结构示意图，高温搪瓷反应釜4是对常温搪瓷反应釜1的进一步变形。高温搪瓷反应釜4顶端增加一个净水口15,用于加入净水作为反应介质。另外由于高温搪瓷反应釜4内发生的反应需要200摄氏度以上的高温，因此在高温搪瓷反应釜4底部设置了一套加温装置5。加温装置5包括:设置于高温搪瓷反应釜4底部环形布置加温管51，加温管51的两端均穿过高温搪瓷反应釜4壁，进油管52连接至加热器55，出油管53连接至循环栗54的进口，循环栗54的出口连接至加热器55,形成加热油的完整回路，加温管内自下向上流动着导热油，为高温搪瓷反应釜4提供200摄氏度以上的反应温度。[0045]实施例二[0046]本发明实施例二还提供了一种废旧干电池的处理方法。[0047]下面参考图4描述根据本发明实施例的一种废旧干电池的处理方法，可以采取如下步骤处理：[0048]1将废旧电池从所述废旧干电池物料仓输送至所述机械破碎机进行破碎，使正负极分开；[0049]⑵将破碎后的废旧电池通过原料送料机从常温搪瓷反应釜的进料口加入；[0050]3向常温搪瓷反应釜的碱液进液口加入氢氧化钾溶液，浸泡1.5小时，并进行搅拌；[0051]4反应物从常温搪瓷反应釜的出料口输送至常温过滤器进行过滤，滤液加稀硫酸中和成硫酸锌用于电解制锌金属，滤渣通过滤渣送料机输送至高温搪瓷反应釜进料口；[0052]5通过高温搪瓷反应釜的碱液进液口加入氢氧化钾溶液，同时从净水口加入净水，通过加温装置保持200摄氏度以上的高温反应；_[0053]6反应物从高温搪瓷反应釜的出料口输送至高温过滤器进行过滤，得到锰酸钾溶液和碳素滤渣。[0054]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而己，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

权利要求：1.一种化学法处置废旧干电池系统，其特征在于:包括串联的废旧干电池物料仓、机械破碎机、原料送料机、常温搪瓷反应釜（1、常温过滤器、滤渣送料机，高温搪瓷反应釜4、高温过滤器；所述常温搪瓷反应釜（1上设有进料口（11、碱液进液口（12、检修螺栓（13、可调速搅拌器⑵、实时监测装置⑶、高压水冲洗管⑹、出料口（14。2.根据权利要求1所述的化学法处置废旧干电池系统，其特征在于:所述常温搪瓷反应釜⑴内设有一个所述可调速搅拌器2;所述可调速搅拌器⑵包括电动机21、搅拌器杆22、搅拌叶片22和控制面板24;所述电动机21设置于所述常温搪瓷反应釜1外顶端中心，且所述电动机21上设有所述控制面板24，能够用于调整所述可调速搅拌器2的转速;所述搅拌器杆22垂直设置于所述常温搪瓷反应釜（1内，上端连接于所述电动机21，下端悬空至所述常温搪瓷反应釜（1的下侧部分;所述搅拌叶片22固定在所述搅拌器杆22上。3.根据权利要求1所述化学法处置废旧干电池系统，其特征在于:所述常温搪瓷反应釜1侧壁上设有一套所述实时监测装置3;所述实时监测装置3，包括采样管31、混合室（39、第一循环管（32、第二循环管（33、管道泵（35、多相传感器37、传感器集线槽34、反冲洗管36、监控面板38;所述采样管31为表面延长度开孔的管，所述采样管31垂直固定在所述常温搪瓷反应釜（1内壁，且下端连通于截面由大到小渐变的所述混合室39顶端；所述第一循环管32为水平管，开口一端位于所述混合室（39下侧，另一端穿过所述常温搪瓷反应釜⑴侧壁，通过一截90度弯头垂直向上连接于所述管道栗35的进水口，所述管道栗35出水口连接于所述第二循环管33，所述第二循环管33包括垂直连接的垂直段和水平段，所述垂直段垂直向上延伸至所述常温搪瓷反应釜（1最大刻度线上方，所述水平段穿过所述常温搪瓷反应釜（1壁，所述反冲洗管36放置在所述第一循环管32位于所述常温搪瓷反应釜1壁外的部分；所述传感器集线槽34沿水平方向固定于所述第一循环管32上，并通过一个安装孔与所述第一循环管32连通，所述多相传感器37安装于所述第一循环管32内的所述安装孔上，所述多相传感器37的信号线通过所述安装孔穿过所述传感器集线槽34至所述常温搪瓷反应釜（1壁外，连接于所述监控面板38上。4.根据权利要求1所述化学法处置废旧干电池系统，其特征在于：所述高压水冲洗管6设置于所述常温搪瓷反应釜（1内壁上部最大刻度线以上，并呈水平环形布置，且所述高压水冲洗管6喷头向下成一个夹角。5.根据权利要求1-4中任一项所述化学法处置废旧干电池系统，其特征在于:所述进料口（11、所述碱液进液口（11设置于所述常温搪瓷反应釜1顶端。6.根据权利要求1所述化学法处置废旧干电池系统，其特征在于:所述高温搪瓷反应釜4还包括净水口（15和加温装置5;所述净水口（15设置于所述高温搪瓷反应釜4顶端;所述加温装置5设置于所述高温搪瓷反应釜4底部。7.根据权利要求6所述的化学法处置废旧千电池系统，其特征在于，所述加温装置5包括加温管51、进油管52、出油管53、循环泵54、加热器55;所述加温管51设置于所述高温搪瓷反应釜4底部，并环形布置，且两端均穿过所述高温搪瓷反应釜⑷壁，所述进油口连接至所述加热器55，所述出油口连接至所述循环泵54的进口，所述循环泵54出口连接至所述加热器55。8.—种废旧干电池的处理方法，采用权利要求1-7所述的化学法处置废旧干电池系统，其特征在于，所述处理方法包括下述步骤：1将废旧电池从所述废旧干电池物料仓输送至所述机械破碎机进行破碎，使正负极分开；2将破碎后的废旧电池通过原料送料机从常温搪瓷反应釜的进料口加入；3向常温搪瓷反应釜的碱液进液口加入氢氧化钾溶液，浸泡1•5小时，并进行搅拌；4反应物从常温搪瓷反应釜的出料口输送至常温过滤^器进行过滤，滤液加稀硫酸中和成硫酸锌用于电解制锌金属，滤渣通过滤渣送料机输送至高温搪瓷反应釜进料口；、5通过高温搪瓷反应釜的碱液进液口加入氢氧化钾溶液，同时从净水口加入净水，通过加温装置保持200摄氏度以上的高温反应；、_6反应物从高温搪瓷反应釜的出料口输送至高温过滤器进行过滤，得到锰酸钾溶液和碳素滤渣。

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