本實用新型涉及一種廢舊電池處理系統，屬于環保技術領域。

背景技術：

中國是世界上電池生產和消耗的大國，每年電池消耗量約占世界總量的三分之一。隨著電池不斷的生產和消耗，廢舊電池數量越來越多，電池給人們帶來便利的同時，也對我們的生活環境造成了巨大的負面影響。眾所周知，廢舊電池通常與生活垃圾一起被填埋或焚燒處理，不僅污染水資源，而且其中的金屬元素對土壤更是危害巨大，廢舊電池隨意處置是重金屬污染的主要來源之一。另一方面，廢舊電池中金屬離子的含量較高，且金屬價格在持續上升，因此廢舊電池隨意處置還會造成資源的浪費。簡言之，廢舊電池的妥善處置既有利于環境保護，也提高了資源回收利用率。

目前廢舊電池的處理技術主要有火法冶金和濕法冶金兩種。濕法冶金是利用金屬及其化合物易溶于酸的特性，對其溶液進行凈化，回收金屬及化工產品。主要有直接浸出法(德國)和焙燒-浸出法(日本)。該法雖然成本低、靈活度高，但是流程長、效率低且存在二次污染。火法冶金則是指將廢舊電池中的金屬及其化合物在高溫下經過氧化、還原、分解、揮發、冷凝等過程回收處理。主要分常壓冶金和真空冶金兩類。雖具有回收效率高、二次污染小的特點，但是投資大、成本高、技術復雜等。我國一些科研單位如清華大學、上海交通大學等雖然對這兩種方法不斷進行改進，但經濟效果并不顯著。

近幾年，部分科研單位提出了燒結法和生物淋濾法。燒結法是廢舊電池經過破碎、低溫燒結、高溫燒結等步驟提煉金屬物質，其缺點是高溫消耗大量的能量與資源、處理不夠徹底。生物淋濾法則是利用淋濾菌株的氧化代謝，浸提金屬物質。缺點是抗變性弱，重金屬離子對淋濾菌株生長繁殖造成嚴重阻礙，處理電池種類受限，而且廢舊電池中其他有害物質如隔膜、堿性物質等對菌株產生直接或間接的毒害作用。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種廢舊電池處理系統，通過廢舊電池處理系統，使廢舊電池通過破碎機破碎和篩分的方法進行處理，篩分物經低溫焙燒后，先后經過水洗、過濾，之后將濾渣與濾液分離。濾液通過濾液循環儲存裝置進入水循環系統，一定時間后，將濾液加入液體純凈處理器中進行提純處理，產物包括氯化鉀、氯化鋅和氯化鈉等。濾渣在破碎攪拌機中磨碎至粉末狀，經傳送帶傳送到含有事先培養好的生物淋濾液的生物淋濾攪拌池中進行反應。生物淋濾結束后液體流入沉淀回流池，在重力作用下含有生物淋濾菌株的污泥和上清液分離，污泥回流到生物淋濾攪拌池中繼續工作，沉淀回流池中的上清液跟之前的濾液一起加到液體純凈處理器中處理，提純后的產物可對外出售。

為解決以上問題，本實用新型的具體技術方案如下：一種廢舊電池處理系統，其特征在于：破碎攪拌機上端面設有廢舊電池投料處，破碎攪拌機一側設有低溫焙燒爐，破碎攪拌機與低溫焙燒爐之間由傳動帶連接，低溫焙燒爐上端面設有重金屬回收裝置，低溫焙燒爐另一側設有水洗裝置，水洗裝置下方設有濾液循環儲存裝置，水洗裝置與濾液循環儲存裝置之間通過水循環系統連接，濾液循環儲存裝置下方法設有液體純凈處理器，液體純凈處理器上端面設有輔料投加口，液體純凈處理器一側設有生物淋濾攪拌池，液體純凈處理器與生物淋濾攪拌池之間設有沉淀回流池，生物淋濾攪拌池與沉淀回流池通過污泥回流裝置連接，水洗裝置另一側設有破碎攪拌機，破碎攪拌機與水洗裝置通過傳送帶連接。

本實用新型帶來的有益效果為：1、廢舊電池中的汞、鐵、鎳、鈷、錳等金屬元素能夠得到充分的利用，既可以減少環境的污染，又能節約資源、能源，還可創造新的經濟效益。

2、利用新興的微生物技術，擁有綠色、環保、安全的特點，微生物技術發展前景廣、空間大，為本發明提供了良好的技術背景。

3、大型的生物淋濾攪拌池，打破了生物淋濾處理廢舊電池在實驗室培養基中進行的常規，提高了廢舊電池的處理量。

4、沉淀池中，沉淀得到的含有目的菌株的污泥經污泥回流裝置回流至生物淋濾攪拌池中繼續作用，沉淀池中的上清液流入液體純凈處理器中得到進一步處理，污泥的循環利用，實現了物質的循環利用和資源的有效節約。

5、運用傳統的低溫焙燒技術，與傳統的火法冶金和燒結技術相比具有節約能源、后期投資小、運行成本低等優點。

6、利用傳統的低溫焙燒技術，在生物淋濾過程前除去廢舊電池中的重金屬汞，避免了生物淋濾過程中重金屬汞對淋濾菌株的危害，加強了生物淋濾的效果。

7、處理過程中的廢舊電池加工破碎系統、低溫焙燒及回收系統、廢舊電池水洗過濾系統、廢液水循環系統以及生物淋濾溶出金屬離子系統，清潔高產，且均不產生二次污染。

8、低溫焙燒-生物淋濾一體化廢舊電池綠色處理系統是一種開拓性的創新，使廢舊電池的處理無害化、清潔化、資源化、效益化。

附圖說明

圖1為廢舊電池處理系統的結構圖。

其中1-廢舊電池投料處，2-破碎攪拌機，3-傳送帶，4-低溫焙燒爐，5-重金屬回收裝置，6-水洗裝置，7-濾液循環儲存裝置，8-水循環系統，9-破碎攪拌機，10-生物淋濾攪拌池，11-沉淀回流池，12-液體純凈處理器，13-輔料投加口，14-污泥回流裝置。

具體實施方式

如圖1所示，一種廢舊電池處理系統，破碎攪拌機2上端面設有廢舊電池投料處1，破碎攪拌機2一側設有低溫焙燒爐4，破碎攪拌機2與低溫焙燒爐4之間由傳動帶連接，低溫焙燒爐4上端面設有重金屬回收裝置5，低溫焙燒爐4另一側設有水洗裝置6，水洗裝置6下方設有濾液循環儲存裝置7，水洗裝置6與濾液循環儲存裝置7之間通過水循環系統8連接，濾液循環儲存裝置7下方法設有液體純凈處理器12，液體純凈處理器12上端面設有輔料投加口13，液體純凈處理器12一側設有生物淋濾攪拌池10，液體純凈處理器12與生物淋濾攪拌池10之間設有沉淀回流池11，生物淋濾攪拌池10與沉淀回流池11通過污泥回流裝置14連接，水洗裝置6另一側設有破碎攪拌機2，破碎攪拌機2與水洗裝置6通過傳送帶3連接。

1、將廢舊電池按材料不同進行分揀后放進廢舊電池投料處1中，進入破碎攪拌機2進行破碎攪拌并篩分。

2、利用傳送帶3將破碎后的廢舊電池傳送到傳統的燒結處理系統，在低溫焙燒爐4中在400℃、恒溫90min的條件下，對破碎的廢舊電池進行低溫焙燒以除去汞，得到的汞在重金屬回收裝置5中，可用于外售。

3、將除去汞的低溫焙燒產物在水洗裝置6中進行水洗和過濾，將濾液和濾渣分開。

4、過濾得到的濾液通過濾液循環儲存裝置7進入水循環系統8，循環一定時間后，即溶液濃度達到要求后，濾液通過輔料投加口13進入液體純凈處理器12中進行提純處理。

5、利用破碎攪拌機2將過濾得到的濾渣進一步磨碎至粉狀，經傳送帶3傳送至生物淋濾攪拌池10中進行一系列反應，生物淋濾攪拌池10中含有事先培養好的生物淋濾液。生物淋濾液能夠與濾渣粉發生反應，使其中的有價金屬離子溶出，當生物淋濾液中溶出的有價金屬離子濃度不再變化時，浸提結束。

6、生物淋濾浸提金屬離子結束后，生物淋濾攪拌池10中反應后的液體流入沉淀回流池11中。在沉淀池中，由于重力作用，用于生物淋濾的菌株沉淀形成污泥，得到的污泥經污泥回流裝置14回流至生物淋濾攪拌池10中繼續作用，沉淀池中的上清液流入液體純凈處理器12中得到進一步處理。

7、液體純凈處理器12中包含步驟3得到的濾液和步驟6得到的上清液，其中主要含有NaCl、KCl、ZnCl2等物質。該液體純凈處理器12利用熔點分離、溶解度分離等多種處理方法，這里只介紹其中的兩種。對于混合液中鋅離子的處理可有兩種方法，一種是：在液體純凈處理器12中定期加入碳酸鈉將鋅離子轉化為碳酸鋅沉淀析出，過濾得到碳酸鋅用于外售；另一種是：在液體純凈處理器12中定期加入氨水將鋅離子轉化為氫氧化鋅沉淀析出，過濾得到氫氧化鋅用于外售。剩余的氯化鉀和氯化鈉混合溶液利用兩者溶解度隨溫度變化影響不同進行分離。氯化鉀的溶解度隨著溫度的下降迅速減小，而氯化鈉的溶解度幾乎不受影響。氯化鉀可以隨溶液溫度的下降從混合溶液中結晶分離出來，得到氯化鉀固體；混合溶液中只剩下氯化鈉，將溶液進行蒸發結晶得到氯化鈉固體。提純得到的氯化鈉、碳酸鋅或氫氧化鋅、氯化鉀等固體通過液體純凈處理器12的過濾作用與經過處理的液體分開并通過產品出料口從整個廢舊電池處理系統中分離出來。分離提純得到的化合物可進行外售。

步驟5所述的生物淋濾浸提廢舊電池中有價金屬離子的具體方法如下：

1、生物淋濾菌株的培養與篩選

生物淋濾所需要的菌株為氧化硫硫桿菌或氧化亞鐵硫桿菌。配制氧化硫硫桿菌的篩選培養基和氧化亞鐵硫桿菌的篩選培養基，從自然界獲取所需樣品并將樣品分別接種到上述兩種培養基中，向培養基中提供微生物生長所需的CO2和O2，并定期更換新的培養液。經過適當時期的篩選培養后，得到用于生物淋濾的氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵硫桿菌，完成生物淋濾菌株的篩選。

2、生物淋濾菌株的馴化

配制氧化硫硫桿菌馴化培養基和氧化亞鐵硫桿菌馴化培養基，將(1)中篩選得到的氧化硫硫桿菌和硫化亞鐵硫桿菌分別接種到相應的馴化培養基上，向馴化培養液中加入一定量的步驟5中再次破碎后的廢舊電池濾渣，并定期更換馴化培養液。馴化培養適當時間后，生物淋濾所需的氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌的馴化完成；完成馴化后的馴化培養液即可以用于生物淋濾。

3、配制生物淋濾液

配制大量供生物淋濾菌株生存的培養液并向培養液中加入一定量步驟2中得到的馴化后的生物淋濾菌株，得到生物淋濾液，并將其通入生物淋濾攪拌池10中。

4、攪拌加速反應，溶出金屬離子

向加入步驟3得到的生物淋濾液的生物淋濾攪拌池10中加入一定量的廢舊電池濾渣，在攪拌的條件下使生物淋濾液與廢舊電池粉末充分反應。在此過程中，須保證生物淋濾攪拌池10中各項條件的穩定。定期測定上清液中有價金屬離子的溶出濃度，當有價金屬離子的溶出濃度不再提高時，生物淋濾結束。

以上所述的僅是本實用新型的優選實施例。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干變型和改進，也應視為屬于本實用新型的保護范圍。