废旧锂离子电池综合回收利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧锂离子电池综合回收利用的方法，属于再生资源回收利用领域。该方法包括如下步骤：a、废旧锂离子电池放电处理；b、在密闭的剪切式破碎机中将废旧锂离子电池破碎成直径10～20mm的片状，破碎时喷淋，将废旧锂离子电池中的六氟磷酸锂溶解到喷淋液中；c、通过搅拌剥离铜箔表面的碳粉，并将电解液溶解到喷淋液中，然后回收碳粉；d、将片状物体送入氢氧化钠溶液中，通过搅拌剥离铝箔表面的钴酸锂粉末，然后回收钴酸锂粉末；e、将片状物体清洗、回收钴酸锂粉末；f、分离并回收塑料和铜铝混合物。本发明专利技术方法通过简单、环保的过程实现了对碳粉、钴酸锂粉末、铜铝混合物和塑料回收，具有一定的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，属于再生资源回收利用领域。该方法包括如下步骤：a、废旧锂离子电池放电处理；b、在密闭的剪切式破碎机中将废旧锂离子电池破碎成直径10～20mm的片状，破碎时喷淋，将废旧锂离子电池中的六氟磷酸锂溶解到喷淋液中；c、通过搅拌剥离铜箔表面的碳粉，并将电解液溶解到喷淋液中，然后回收碳粉；d、将片状物体送入氢氧化钠溶液中，通过搅拌剥离铝箔表面的钴酸锂粉末，然后回收钴酸锂粉末；e、将片状物体清洗、回收钴酸锂粉末；f、分离并回收塑料和铜铝混合物。本专利技术方法通过简单、环保的过程实现了对碳粉、钴酸锂粉末、铜铝混合物和塑料回收，具有一定的经济效益和社会效益。【专利说明】
本专利技术属于再生资源回收利用领域，具体涉及一种。
技术介绍
锂离子电池作为现代高性能电池的代表，近年来在笔记本电脑、移动通讯终端、新能源汽车行业得到了广泛的应用。目前，全球锂离子电池的年产量已经突破了 10亿只，废弃的锂离子电池需要得到安全环保的处理，且锂离子电池中含有钴、铜、铝等金属，具有回收再利用的价值。不管是从资源再利用的角度还是保护环境的角度来看，都需要回收处理废旧锂离子电池。国内关于废旧锂离子电池回收的专利方法很多，主要涉及的方法如下:(I)废旧锂离子电池的破碎分选。通过干式密闭破碎，重力、磁力、风力等方式分离钴酸锂和碳粉；通过在水中用超声波振动将铝箔上的钴酸锂和铜箔上的碳粉清洗分离，再筛分铜箔、铝箔、塑料。(2)干法回收废旧锂离子电池。焙烧废旧锂离子电池，破碎、筛选、磁选富集有价金属；焙烧除去废旧锂离子电池中有机隔膜和有机粘连剂，再通过硫酸钠、浓硫酸混合调浆焙烧，使钴酸锂生成易溶于水的硫酸盐，再分离回收钴；将废旧锂离子电池机械粉碎，焙烧，得到含钴、铜、铝的物料，再湿法分离回收钴、铜、铝等。(3)湿法浸出回收钴等金属。硫酸、硫酸与硫代硫酸钠的混合溶液、硫酸与双氧水的混合溶液浸出钴酸锂；萃取法分离钴、锂、铜等；黄钠铁矾法除铁、氧化沉淀法除锰、碳酸氢铵除铝、碳酸钠分离铜、草酸铵沉钴等化学法分离回收钴、锂、铜等。锂离子电池由正极材料、负极材料、有机隔膜、电解液和外壳组成。其中正极材料主要包括铝箔和粘结在铝箔表面的钴酸锂粉末；负极材料主要包括铜箔和粘结在铜箔表面的碳粉；电解液主要含有碳酸酯类有机溶剂和六氟磷酸锂，六氟磷酸锂在空气中易分解生成五氟化磷和氟化氢，毒性大且腐蚀性强，且电解液约占锂离子电池总重的8%。已有的专利在破碎分选过程中往往只针对钴、铜、铝等金属进行回收，没有涉及电解液的处理，而废旧锂离子电池结构紧密，简单的浸泡也不容易将六氟磷酸锂完全溶解到溶液中，约占锂离子电池总重8%的电解液若得不到合理的处理，不仅会影响工作人员的健康，还会影响设备的寿命。干法焙烧或焚烧处理电解液的方法，不仅能耗高，而且生成的废气成分复杂，治理气体成本高。锂离子电池的生产厂家众多，钴酸锂的粘结剂也不同，在湿式破碎分选过程中，在水中用超声波振动不一定能有效将钴酸锂从铝箔上剥离。目前，在废旧锂离子电池回收处理领域，缺乏兼顾环保和经济两个方面的综合回收方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种简单、环保、适于工业应用的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:，包括如下步骤:a、用中性或碱性的导电盐溶液将废旧锂离子电池进行浸泡放电；b、在密闭的剪切式破碎机中将步骤a处理后的废旧锂离子电池破碎成直径10?20mm的片状，破碎的同时进行喷淋，将废旧锂离子电池中的六氟磷酸锂溶解到喷淋液中；C、将步骤b处理后得到的喷淋液和片状物体的混合物通过搅拌设备搅拌剥离铜箔表面的碳粉，并将电解液溶解到喷淋液中，然后通过过滤的方式回收碳粉；d、将步骤c处理后的片状物体送入氢氧化钠溶液中，通过搅拌设备的搅拌剥离铝箔表面的钴酸锂粉末，然后通过过滤的方式回收钴酸锂粉末；e、将步骤d处理后的片状物体送入清水中，通过搅拌将残留在片状物体上的钴酸锂粉末清洗在清水中，然后通过过滤的方式回收钴酸锂粉末；f、分离并回收步骤e处理后的片状物体中的塑料和铜铝混合物。其中，上述方法步骤a中，所述的中性或碱性的导电盐溶液分别为氯化钠或碳酸氢钠溶液。其中，上述方法步骤a中，采用碳酸氢钠进行浸泡放电。其中，上述方法步骤b中，所述喷淋液采用的是水。其中，上述方法步骤d中，氢氧化钠的质量百分浓度为0.5?5%。其中，上述方法步骤f中，通过浮选的方式分离并回收塑料和和铜铝混合物。 其中，上述方法步骤b、c、d均是在密闭的环境中进行。本专利技术的有益效果是:本专利技术将废旧锂离子电池在密闭的剪切式破碎机中通过破碎的同时喷淋，能将六氟磷酸锂溶解到水溶液中，从而避免与空气接触分解为五氟化磷和氟化氢，影响工作人员的健康并加速破碎机的腐蚀，并通过喷淋水溶液能将碳酸酯类物质溶解或带入水溶液中，便于集中处理。另外，本专利技术方法通过碳酸氢钠浸泡放电、喷淋破碎清洗电解液并分离碳粉、在氢氧化钠溶液中分离钴酸锂粉末、清洗、过滤回收钴酸锂粉末、浮选分离回收塑料和铜铝混合物的工艺，采用了简单的湿法-物理的过程，就实现了分步综合回收碳粉、钴酸锂粉末、铜铝混合物和塑料的效果，还能简单有效解决电解液的处理。本专利技术工艺环保、简单、适于工业应用，具有一定的经济效益和社会效益。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术方法其中一种【具体实施方式】的流程示意框图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术，包括如下步骤:a、用中性或碱性的导电盐溶液将废旧锂离子电池进行浸泡放电；b、在密闭的剪切式破碎机中将步骤a处理后的废旧锂离子电池破碎成直径10?20mm的片状，破碎的同时进行喷淋，将废旧锂离子电池中的六氟磷酸锂溶解到喷淋液中；C、将步骤b处理后得到的喷淋液和片状物体的混合物通过搅拌设备搅拌剥离铜箔表面的碳粉，并将电解液溶解到喷淋液中，然后通过过滤的方式回收碳粉；d、将步骤c处理后的片状物体送入氢氧化钠溶液中，通过搅拌设备的搅拌剥离铝箔表面的钴酸锂粉末，然后通过过滤的方式回收钴酸锂粉末；e、将步骤d处理后的片状物体送入清水中，通过搅拌将残留在片状物体上的钴酸锂粉末清洗在清水中，然后通过过滤的方式回收钴酸锂粉末；f、分离并回收步骤e处理后的片状物体中的塑料和铜铝混合物。其中，步骤c中所述的片状物体即是步骤b破碎后的锂离子电池，只是原有的六氟磷酸锂已经被溶解到了喷淋液中而已。锂离子电池电解液是由导电锂盐六氟磷酸锂和以碳酸乙烯酯为基础溶剂组成的混合溶剂。其中六氟磷酸锂与空气接触极易发生如下化学反应:LiPF6=LiF+PF5PF5+H20=P0F3+2HF本专利技术通过破碎+喷淋的方式，使六氟磷酸锂能快速、有效、稳定的溶解到水中，有效避免五氟化磷和氟化氢的产生，五氟化磷为无机剧毒品，会严重影响工作人员的健康，而氟化氢及其水溶液均有毒性，易使骨骼、牙齿畸形，也会加速破碎机等设备的腐蚀，溶解方程式如下:LiPF6=Li++PF6—废旧锂离子电池通过碳酸氢钠浸泡放电，喷淋+破碎清洗电解液，喷淋时注意喷出的溶液能够均匀的覆盖破碎的物体，避免有毒气体的挥发，同时使六氟磷酸锂和大部分含碳酸乙烯酯的有机物溶解到水中，再通过强力搅拌的方式能够有效的剥离铜箔表面的碳粉，通过过滤的方式即可分离回收碳粉。喷淋液可以循环使用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
废旧锂离子电池综合回收利用的方法，其特征在于包括如下步骤：a、用中性或碱性的导电盐溶液将废旧锂离子电池进行浸泡放电；b、在密闭的剪切式破碎机中将步骤a处理后的废旧锂离子电池破碎成直径10～20mm的片状，破碎的同时进行喷淋，将废旧锂离子电池中的六氟磷酸锂溶解到喷淋液中；c、将步骤b处理后得到的喷淋液和片状物体的混合物通过搅拌设备搅拌剥离铜箔表面的碳粉，并将电解液溶解到喷淋液中，然后通过过滤的方式回收碳粉；d、将步骤c处理后的片状物体送入氢氧化钠溶液中，通过搅拌设备的搅拌剥离铝箔表面的钴酸锂粉末，然后通过过滤的方式回收钴酸锂粉末；e、将步骤d处理后的片状物体送入清水中，通过搅拌将残留在片状物体上的钴酸锂粉末清洗在清水中，然后通过过滤的方式回收钴酸锂粉末；f、分离并回收步骤e处理后的片状物体中的塑料和铜铝混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓勇，彭玲，郅慧，陈伟华，卢潇，韦泽平，陈正，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51