本发明实施例涉及废电池再处理技术领域，具体涉及一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的方法及装置。
背景技术：
近两年，废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电池对环境污染很严重，一节电池可以污染一万立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害，还有一节1号废电池就可以使一平方土地荒废等，这些报道在社会上引起了很大反响，有很多热爱环保的人士和团体开展或参加了回收废电池的活动。
我国年产电池已达140亿～150亿只,年耗90亿只，占了世界产量的1/4。而目前废电池的处理多为直接焚烧或堆埋,时间过长就会造成汞、镍、铅、铬等有害物质流散。这些有害物质对地下水源和土壤的破坏是巨大的，但少有人知道汞、镍、铅、铬是贵重金属，铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金，工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金、400吨锌合金及3吨汞，焚烧时由于电池表面包装有一层铝合金，难以燃烧，燃烧不充分不仅使有价金属难以提取，更容易造成二次污染，且在电池回收时,必须经过人手装入塑料包装桶,然后输送到焚烧炉中，不仅耗费人力，且易对人手造成腐蚀，影响健康。
技术实现要素：
为此，本发明实施例提供一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的方法及装置，通过预压组件的设置，对废电池进行自动输送和初步的压制，省时省力，保护了工人们的身体健康，通过粉碎组件的设置，对废电池碾压，磨碎，有利于燃烧，便于提取贵重金属，使废电池再利用的经济效益高，通过联动组件的设置，利用一个转动动力源，带动预压组件和粉碎组件同步传动，结构简单，能量利用率高，耗能低，便于废电池再处理的推广，以解决现有技术中由于电池表面包装有一层铝合金，难以燃烧，使有价金属难以提取，易造成二次污染，人工输送耗费人力，影响健康的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，包括安装板，所述安装板上部固定有传动箱，所述传动箱左上部固定连通有输送板，所述安装板正面固定连接有粉碎箱，所述传动箱底部开设有与粉碎箱相互连通的联通槽，所述粉碎箱底部左右开设有出料槽，所述传动箱内安装有预压组件，所述粉碎箱内安装有粉碎组件，所述安装板上安装有与粉碎组件和预压组件活动连接的联动组件；
所述预压组件包括立板，所述立板上部通过两根卡销分别转动连接有长杆和折弯杆，所述长杆和折弯杆左端转动卡接有压杆，所述压杆下表面固定安装有压板，所述折弯杆右端转动连接有钝角杆，所述传动箱左部与右部内滑动连接有推架，所述推架上部与下部分别转动连接有四根插销，四根所述插销外壁固定套接有与传动箱上壁与下壁内壁转动连接的移动轮，所述传动箱右部后壁内转动套接有套板，所述套板外端转动连接有支杆，所述推架右壁中部固定安装有两个转座；
所述粉碎组件包括基准板，所述基准板上部内通过卡销转动套接有大齿轮，所述粉碎箱左壁内开设有限位槽，所述粉碎箱左壁上部固定安装有承载板，所述承载板上部通过卡销转动套接有与大齿轮左壁啮合连接的小齿轮，所述承载板左部内通过卡销转动连接有与小齿轮左壁传动连接的螺旋盘，所述粉碎箱中部内壁固定连接有碾碎盘，所述基准板下部内转动连接有转轴，所述转轴下端通过偏心架转动连接有偏心盘，所述粉碎箱下部内通过卡销转动连接有磨盘；
所述联动组件包括主动轴和三个带轮，所述安装板左下角转动连接有换向轮，三个所述带轮与换向轮外壁间传动套接有传动带。
进一步地，所述立板固定连接在传动箱的右部上表面。
进一步地，所述传动箱前壁与后壁内均开设有两个滑槽，所述插销与滑槽滑动连接。
进一步地，所述推架正视呈口字状，所述推架由一块板与八根支柱固定连接而成。
进一步地，两个所述转座分别与钝角杆下端和支杆左端转动连接而成。
进一步地，所述基准板固定安装在粉碎箱后壁内，所述螺旋盘由圆盘与螺旋条固定连接而成，螺旋条与小齿轮传动连接。
进一步地，所述转轴通过卡销与大齿轮联动，所述偏心盘外壁与碾碎盘内壁均固定有齿牙，且偏心盘外壁与碾碎盘内壁啮合连接。
进一步地，所述主动轴转动连接在安装板上部，所述主动轴前端与套板固定套接，所述主动轴后端外壁、螺旋盘内壁的卡销左端外壁和磨盘内壁的卡销下端外壁均固定套接有带轮。
本发明还包括该废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置的提取方法，具体步骤如下：
步骤一：废电池在使用完成后经收集，可自输送板漏入传动箱内；
步骤二：利用电机或马达等外部转动动力源带动主动轴转动，在传动带的联动作用下，三个带轮同步转动，使套板、螺旋盘和磨盘也可同步转动；
步骤三：套板转动带动支杆联动，在转座的作用下，拉动推架在传动箱内左右滑动，可将漏入传动箱内的废电池推到压板下部，同时推架的左右运动可带动钝角杆拉动折弯杆绕卡销转动，在压杆的作用下，长杆随折弯杆左部做平行运动，压板则往复做上下运动，将废电池的外壳压碎，后推架将压碎的废电池向左推动，经联通槽漏入粉碎箱内；
步骤四：压碎的废电池掉落到碾碎盘内，螺旋盘带动小齿轮转动，小齿轮与大齿轮啮合传动，在转轴与卡销的固定连接作用下，转轴带动偏心架转动，从而使偏心盘与碾碎盘转动啮合，对压碎的废电池进行进一步压碎，碾碎到足够小的废块可经碾碎盘底部网格漏到磨盘上，磨盘转动可对碾碎的废电池进行进一步的磨碎，磨碎的废电池可经出料槽排出粉碎箱；
步骤五：采用3:1的比例将无机酸与有机酸混合，搅拌均匀制成酸性溶液；
步骤六：在每升酸性溶液中加入50-150g还原剂，将磨碎的电池废料加入到酸性溶液中进行反应，磨碎的电池废料与酸性溶液的固液比为50～100g/l；
步骤七：20～50℃条件下进行超声波振荡，设置超声波振荡功率为360～540w，振荡时间为20～180min，静置，得到浸出液和滤渣，实现金属元素的浸出。
本发明实施例具有如下优点：
1、本发明通过预压组件的设置，与现有技术相比，废电池在使用完成后经收集，可自输送板漏入传动箱内，套板转动带动支杆联动，拉动推架在传动箱内左右滑动，同时推架的左右运动可带动钝角杆拉动折弯杆绕卡销转动，在压杆的作用下，长杆随折弯杆左部做平行运动，压板则往复做上下运动，对废电池进行自动输送和初步的压制，省时省力，保护了工人们的身体健康；
2、本发明通过粉碎组件的设置，与现有技术相比，螺旋盘带动小齿轮转动，小齿轮与大齿轮啮合传动，在转轴与卡销的固定连接作用下，转轴带动偏心架转动，从而使偏心盘与碾碎盘转动啮合，对压碎的废电池进行进一步压碎，对废电池碾压，磨碎，有利于燃烧，便于提取贵重金属，使废电池再利用的经济效益高；
3、本发明通过联动组件的设置，与现有技术相比，利用电机或马达等外部转动动力源带动主动轴转动，在传动带的联动作用下，三个带轮同步转动，使套板、螺旋盘和磨盘也可同步转动，主动轴的转动为预压组件和粉碎组件的传动提供了动力，结构简单，能量利用率高，耗能低，便于废电池再处理的推广；
4、本发明通过超声波的空化作用能够增加酸性溶液的穿透力，能够强化酸性溶液对锂离子电池材料中有价金属的浸出，从而能够大大提高锂离子电池材料中有价金属的浸出效率和浸出率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明整体结构剖视示意图；
图2为本发明预压组件正面结构剖视示意图；
图3为本发明联动组件正面结构示意图；
图4为本发明大齿轮俯视结构示意图；
图5为本发明螺旋盘与齿轮配合结构示意图；
图6为本发明螺旋盘与小齿轮右视结构示意图；
图7为本发明偏心盘与碾碎盘配合结构俯视示意图。
图中：1、安装板；2、传动箱；3、输送板；4、粉碎箱；5、立板；6、卡销；7、长杆；8、折弯杆；9、压杆；10、压板；11、钝角杆；12、滑槽；13、推架；14、插销；15、移动轮；16、套板；17、支杆；18、转座；19、联通槽；20、预压组件；21、主动轴；22、带轮；23、换向轮；24、传动带；25、联动组件；26、基准板；27、大齿轮；28、限位槽；29、承载板；30、小齿轮；31、螺旋盘；32、转轴；33、偏心架；34、偏心盘；35、碾碎盘；36、磨盘；37、出料槽；38、粉碎组件。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照说明书附图1-7，该实施例的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，包括安装板1，所述安装板1上部固定有传动箱2，所述传动箱2左上部固定连通有输送板3，所述安装板1正面固定连接有粉碎箱4，所述传动箱2底部开设有与粉碎箱4相互连通的联通槽19，所述粉碎箱4底部左右开设有出料槽37，所述传动箱2内安装有预压组件20，所述粉碎箱4内安装有粉碎组件38，所述安装板1上安装有与粉碎组件38和预压组件20活动连接的联动组件25；
所述预压组件20包括立板5，所述立板5上部通过两根卡销6分别转动连接有长杆7和折弯杆8，所述长杆7和折弯杆8左端转动卡接有压杆9，所述压杆9下表面固定安装有压板10，所述折弯杆8右端转动连接有钝角杆11，所述传动箱2左部与右部内滑动连接有推架13，所述推架13上部与下部分别转动连接有四根插销14，四根所述插销14外壁固定套接有与传动箱2上壁与下壁内壁转动连接的移动轮15，所述传动箱2右部后壁内转动套接有套板16，所述套板16外端转动连接有支杆17，所述推架13右壁中部固定安装有两个转座18；
所述粉碎组件38包括基准板26，所述基准板26上部内通过卡销6转动套接有大齿轮27，所述粉碎箱4左壁内开设有限位槽28，所述粉碎箱4左壁上部固定安装有承载板29，所述承载板29上部通过卡销6转动套接有与大齿轮27左壁啮合连接的小齿轮30，所述承载板29左部内通过卡销6转动连接有与小齿轮30左壁传动连接的螺旋盘31，所述粉碎箱4中部内壁固定连接有碾碎盘35，所述基准板26下部内转动连接有转轴32，所述转轴32下端通过偏心架33转动连接有偏心盘34，所述粉碎箱4下部内通过卡销6转动连接有磨盘36；
所述联动组件25包括主动轴21和三个带轮22，所述安装板1左下角转动连接有换向轮23，三个所述带轮22与换向轮23外壁间传动套接有传动带24。
进一步地，所述立板5固定连接在传动箱2的右部上表面，为两根卡销6提供了支撑点，两根卡销6为长杆7和折弯杆8的转动提供了基准点。
进一步地，所述传动箱2前壁与后壁内均开设有两个滑槽12，所述插销14与滑槽12滑动连接，使推架13的滑动位置更稳定。
进一步地，所述推架13正视呈口字状，所述推架13由一块板与八根支柱固定连接而成，为移动轮15的传动和转座18的安装提供了基准点。
进一步地，两个所述转座18分别与钝角杆11下端和支杆17左端转动连接而成，使支杆17的传动可带动钝角杆11联动，从而使推架13和压板10联动。
进一步地，所述基准板26固定安装在粉碎箱4后壁内，所述螺旋盘31由圆盘与螺旋条固定连接而成，螺旋条与小齿轮30传动连接，基准板26为转轴32和卡销6的转动提供了转动支撑点，便于使螺旋盘31的转动带动小齿轮30与大齿轮27啮合传动。
进一步地，所述转轴32通过卡销6与大齿轮27联动，所述偏心盘34外壁与碾碎盘35内壁均固定有齿牙，且偏心盘34外壁与碾碎盘35内壁啮合连接，使螺旋盘31的转动，带动偏心盘34与碾碎盘35啮合传动，碾碎废电池。
进一步地，所述主动轴21转动连接在安装板1上部，所述主动轴21前端与套板16固定套接，所述主动轴21后端外壁、螺旋盘31内壁的卡销6左端外壁和磨盘36内壁的卡销6下端外壁均固定套接有带轮22，使主动轴21可带动三个带轮22联动，从而同时为预压组件20和粉碎组件38的传动提供动力。
本发明还包括该废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置的提取方法，具体步骤如下：
步骤一：废电池在使用完成后经收集，可自输送板3漏入传动箱2内，对废电池进行自动输送，省时省力，保护了工人们的身体健康，；
步骤二：利用电机或马达等外部转动动力源带动主动轴21转动，在传动带24的联动作用下，三个带轮22同步转动，使套板16、螺旋盘31和磨盘36也可同步转动，主动轴21的转动为预压组件20和粉碎组件38的传动提供了动力，结构简单，能量利用率高，耗能低，便于废电池再处理的推广；
步骤三：套板16转动带动支杆17联动，在转座18的作用下，拉动推架13在传动箱2内左右滑动，可将漏入传动箱2内的废电池推到压板10下部，同时推架13的左右运动可带动钝角杆11拉动折弯杆8绕卡销6转动，在压杆9的作用下，长杆7随折弯杆8左部做平行运动，压板10则往复做上下运动，将废电池的外壳压碎，后推架13将压碎的废电池向左推动，经联通槽19漏入粉碎箱4内，对废电池进行初步的压制，省时省力，保护了工人们的身体健康；
步骤四：压碎的废电池掉落到碾碎盘35内，螺旋盘31带动小齿轮30转动，小齿轮30与大齿轮27啮合传动，在转轴32与卡销6的固定连接作用下，转轴32带动偏心架33转动，从而使偏心盘34与碾碎盘35转动啮合，对压碎的废电池进行进一步压碎，碾碎到足够小的废块可经碾碎盘35底部网格漏到磨盘36上，磨盘36转动可对碾碎的废电池进行进一步的磨碎，磨碎的废电池可经出料槽37排出粉碎箱4，对废电池碾压，磨碎，有利于燃烧，便于提取贵重金属，使废电池再利用的经济效益高；
步骤五：采用3:1的比例将无机酸与有机酸混合，搅拌均匀制成酸性溶液；
步骤六：在每升酸性溶液中加入50-150g还原剂，将磨碎的电池废料加入到酸性溶液中进行反应，磨碎的电池废料与酸性溶液的固液比为50～100g/l，能够用于处理钴酸锂、锰酸锂和镍钴锰酸锂等多种废旧锂离子电池，适用性极强，浸出剂无毒可降解，浸出工艺绿色环保；具有温度低、工艺简单，浸出过程绿色无污染，易于控制操作和放大等优点。
步骤七：20～50℃条件下进行超声波振荡，设置超声波振荡功率为360～540w，振荡时间为20～180min，静置，得到浸出液和滤渣，实现金属元素的浸出，通过超声波的空化作用能够增加酸性溶液的穿透力，能够强化酸性溶液对锂离子电池材料中有价金属的浸出，从而能够大大提高锂离子电池材料中有价金属的浸出效率和浸出率。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
1.一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，包括安装板(1)，其特征在于：所述安装板(1)上部固定有传动箱(2)，所述传动箱(2)左上部固定连通有输送板(3)，所述安装板(1)正面固定连接有粉碎箱(4)，所述传动箱(2)底部开设有与粉碎箱(4)相互连通的联通槽(19)，所述粉碎箱(4)底部左右开设有出料槽(37)，所述传动箱(2)内安装有预压组件(20)，所述粉碎箱(4)内安装有粉碎组件(38)，所述安装板(1)上安装有与粉碎组件(38)和预压组件(20)活动连接的联动组件(25)；
所述预压组件(20)包括立板(5)，所述立板(5)上部通过两根卡销(6)分别转动连接有长杆(7)和折弯杆(8)，所述长杆(7)和折弯杆(8)左端转动卡接有压杆(9)，所述压杆(9)下表面固定安装有压板(10)，所述折弯杆(8)右端转动连接有钝角杆(11)，所述传动箱(2)左部与右部内滑动连接有推架(13)，所述推架(13)上部与下部分别转动连接有四根插销(14)，四根所述插销(14)外壁固定套接有与传动箱(2)上壁与下壁内壁转动连接的移动轮(15)，所述传动箱(2)右部后壁内转动套接有套板(16)，所述套板(16)外端转动连接有支杆(17)，所述推架(13)右壁中部固定安装有两个转座(18)；
所述粉碎组件(38)包括基准板(26)，所述基准板(26)上部内通过卡销(6)转动套接有大齿轮(27)，所述粉碎箱(4)左壁内开设有限位槽(28)，所述粉碎箱(4)左壁上部固定安装有承载板(29)，所述承载板(29)上部通过卡销(6)转动套接有与大齿轮(27)左壁啮合连接的小齿轮(30)，所述承载板(29)左部内通过卡销(6)转动连接有与小齿轮(30)左壁传动连接的螺旋盘(31)，所述粉碎箱(4)中部内壁固定连接有碾碎盘(35)，所述基准板(26)下部内转动连接有转轴(32)，所述转轴(32)下端通过偏心架(33)转动连接有偏心盘(34)，所述粉碎箱(4)下部内通过卡销(6)转动连接有磨盘(36)；
所述联动组件(25)包括主动轴(21)和三个带轮(22)，所述安装板(1)左下角转动连接有换向轮(23)，三个所述带轮(22)与换向轮(23)外壁间传动套接有传动带(24)。
2.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：所述立板(5)固定连接在传动箱(2)的右部上表面。
3.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：所述传动箱(2)前壁与后壁内均开设有两个滑槽(12)，所述插销(14)与滑槽(12)滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：所述推架(13)正视呈口字状，所述推架(13)由一块板与八根支柱固定连接而成。
5.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：两个所述转座(18)分别与钝角杆(11)下端和支杆(17)左端转动连接而成。
6.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：所述基准板(26)固定安装在粉碎箱(4)后壁内，所述螺旋盘(31)由圆盘与螺旋条固定连接而成，螺旋条与小齿轮(30)传动连接。
7.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：所述转轴(32)通过卡销(6)与大齿轮(27)联动，所述偏心盘(34)外壁与碾碎盘(35)内壁均固定有齿牙，且偏心盘(34)外壁与碾碎盘(35)内壁啮合连接。
8.根据权利要求1所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：所述主动轴(21)转动连接在安装板(1)上部，所述主动轴(21)前端与套板(16)固定套接，所述主动轴(21)后端外壁、螺旋盘(31)内壁的卡销(6)左端外壁和磨盘(36)内壁的卡销(6)下端外壁均固定套接有带轮(22)。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置，其特征在于：还包括该废旧锂离子电池正极提取有价金属的装置的提取方法，具体步骤如下：
步骤一：废电池在使用完成后经收集，可自输送板(3)漏入传动箱(2)内；
步骤二：利用电机或马达等外部转动动力源带动主动轴(21)转动，在传动带(24)的联动作用下，三个带轮(22)同步转动，使套板(16)、螺旋盘(31)和磨盘(36)也可同步转动；
步骤三：套板(16)转动带动支杆(17)联动，在转座(18)的作用下，拉动推架(13)在传动箱(2)内左右滑动，可将漏入传动箱(2)内的废电池推到压板(10)下部，同时推架(13)的左右运动可带动钝角杆(11)拉动折弯杆(8)绕卡销(6)转动，在压杆(9)的作用下，长杆(7)随折弯杆(8)左部做平行运动，压板(10)则往复做上下运动，将废电池的外壳压碎，后推架(13)将压碎的废电池向左推动，经联通槽(19)漏入粉碎箱(4)内；
步骤四：压碎的废电池掉落到碾碎盘(35)内，螺旋盘(31)带动小齿轮(30)转动，小齿轮(30)与大齿轮(27)啮合传动，在转轴(32)与卡销(6)的固定连接作用下，转轴(32)带动偏心架(33)转动，从而使偏心盘(34)与碾碎盘(35)转动啮合，对压碎的废电池进行进一步压碎，碾碎到足够小的废块可经碾碎盘(35)底部网格漏到磨盘(36)上，磨盘(36)转动可对碾碎的废电池进行进一步的磨碎，磨碎的废电池可经出料槽(37)排出粉碎箱(4)；
步骤五：采用3:1的比例将无机酸与有机酸混合，搅拌均匀制成酸性溶液；
步骤六：在每升酸性溶液中加入50-150g还原剂，将磨碎的电池废料加入到酸性溶液中进行反应，磨碎的电池废料与酸性溶液的固液比为50～100g/l；
步骤七：20～50℃条件下进行超声波振荡，设置超声波振荡功率为360～540w，振荡时间为20～180min，静置，得到浸出液和滤渣，实现金属元素的浸出。
技术总结