一种废旧电池正负极材料的回收工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种废旧电池正负极材料的回收工艺，具体工艺如下：将完整的废旧电池在安全环境下初步拆解，拆解后进行涡流风选，比重小的纸壳、塑料被分离出来，比重大的正负极片材料皮带式干磁辊磁选机进行磁选，然后磁性材料进入破碎机进行破碎，破碎后的破碎物进行筛分，然后进入皮带式干磁辊磁选机再选。该工艺其流程简单，运营成本低；经皮带式干磁辊磁选机选出的正极材料回收率可达85%，降低了电池撕碎作业的运营成本，经济效益显著。经济效益显著。经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧电池正负极材料的回收工艺


[0001]本专利技术属于废旧电池资源化利用
，具体涉及一种废旧电池正负极材料的回收工艺。

技术介绍

[0002]电池是现代工业社会最重要的电源之一, 广泛应用于照明、电动车、汽车、通信、计算机、家用电器、军事等不同领域。二十世纪九十年代，锂离子电池实现商业化，随着新能源电动汽车的大力发展，电池的使用量越来越大，然而动力电池的使用寿命在4
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7年，2020年，我国废旧电池的报废量高达50万吨。电池重要原材料为镍、钴、锂、锰、铜、铝、石墨等。我国是钴、铜、镍资源短缺国，铜矿和镍矿的工业品位分别为 0.5 %、0.3 %，金属钴一般与镍、铜共生，不能形成单独矿床，而废旧电池中含有钴 15 %、铜 14 %和铝 4.7 %等，废旧电池中有价金属含量远高于矿山的可开采品位，因此实现废旧电池的回收再利用是缓解我国贵金属资源短缺、保护生态环境的有效途径之一。
[0003]随着废旧电池回收利用产业的推动，废旧电池的回收流程主要分为预处理、二次处理和深度处理三部分。现阶段预处理应用较多的流程为人工拆解—机械破碎—筛分—热处理，然而电池内部的电解液六氟磷酸锂含有较强的腐蚀性，遇水易水解并产生有毒气体。电池中还含有大量的有机溶剂对人体造成很大的危害，且石墨粉末等造成粉尘污染，此工艺流程对人体和环境都造成不同程度的危害。
[0004]现国内不少企业为了快速回收有价金属，电池放电后直接进入破碎机细碎后应用湿法浸出，不进行初级预先，由于电池内含有多种类的金属材料，需反复使用大量的化学药剂进行浸出化学反应，造成大量的废液废水污染，对环境造成更大的危害。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种废旧电池正负极材料的回收工艺，该工艺主要为废旧电池的预处理阶段提供一种节能高效的回收工艺。该工艺利用皮带式干磁辊磁选机在废旧电池回收的应用可有效分离电池中的正极磁性材料，和破碎筛分工艺有效结合可提高磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分的回收利用率，大大降低了环境污染指数和提高经济效益。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种废旧电池正负极材料的回收工艺，包括以下步骤：步骤1、将完整的废旧电池在安全环境下初步拆解，拆解后尺寸控制在5
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30mm之间，然后进行涡流风选，比重小的纸壳、塑料被分离出来，比重大的正负极片材料皮带式干磁辊磁选机进行磁选；步骤2、经磁选后，非磁性材料包括组成正极材料的铜箔、石墨，不附着磷酸铁锂/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂的铝箔被分离出来，磁性材料进入破碎机进行破碎；步骤3、经过破碎后，基于磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分和铝箔的脆
性差异，80wt%~90wt%的铝箔粒度大于0.5mm，磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分粒度小于0.5mm；步骤4、基于磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分和铝箔的粒度差异，对步骤3中破碎后的破碎物进行筛分，大部分的铝箔被分离出来，掺杂少量铝箔的磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分进入皮带式干磁辊磁选机再选；步骤5、经过干磁辊磁选机再次分选后，小于0.5mm的铝箔被分离出来，得到高纯度的磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分。
[0007]根据上述的废旧电池正负极材料的分选工艺，步骤1涡流风选中采用的涡流风选设备为高压鼓风机。
[0008]根据上述的废旧电池正负极材料的分选工艺，步骤2破碎工艺采用的破碎设备为复合型颚式破碎机。
[0009]根据上述的废旧电池正负极材料的分选工艺，步骤4中筛分工艺采用的筛分设备为高频细筛。
[0010]所述磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分为磷酸铁锂片（粉）/锂镍钴锰片（粉）或镍钴铝酸锂片（粉）。
[0011]与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：1）本专利技术利用组成电池正极材料的磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分为弱磁性材料的特性，步骤2采用皮带式干磁辊磁选机进行磁选可有效分离出未附着磁性粉料（磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分）的铝箔、铜箔、石墨等非磁性材料，降低了破碎机的处理量。
[0012]2）步骤5采用皮带式干磁辊磁选机进行磁选可分离出粒度小于0.5mm的铝箔，得到品位较高的磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分，减少了湿法浸出化学药剂的使用量，降低了生产成本以及废液和废水排放引起的环境污染。
[0013]3）本专利技术流程简单，运营成本低；经皮带式干磁辊磁选机选出的正极材料回收率可达85%，降低了电池撕碎作业的运营成本，经济效益显著。
[0014]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0016]以下将配合实施例来详细说明本专利技术的实施方式，藉此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0017]本专利技术公开了本专利技术提供了一种废旧电池正负极材料的回收工艺，包括以下步骤：步骤1、将完整的废旧电池在安全环境下初步拆解，拆解后尺寸控制在5
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30mm之间，然后进行涡流风选，比重小的纸壳、塑料被分离出来，比重大的正负极片材料皮带式干磁辊磁选机进行磁选；步骤2、经磁选后，非磁性材料包括组成正极材料的铜箔、石墨，不附着磷酸铁锂/
锂镍钴锰或镍钴铝酸锂的铝箔被分离出来，磁性材料进入破碎机进行破碎；步骤3、经过破碎后，基于磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分和铝箔的脆性差异，80wt%~90wt%的铝箔粒度大于0.5mm，磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分粒度小于0.5mm；步骤4、基于磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分和铝箔的粒度差异，对步骤3中破碎后的破碎物进行筛分，大部分的铝箔被分离出来，掺杂少量铝箔的磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分进入皮带式干磁辊磁选机再选；步骤5、经过干磁辊磁选机再次分选后，小于0.5mm的铝箔被分离出来，得到高纯度的磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分。
[0018]上述步骤1涡流风选中采用的涡流风选设备为高压鼓风机，步骤2破碎工艺采用的破碎设备为复合型颚式破碎机，步骤4中筛分工艺采用的筛分设备为高频细筛。
[0019]实施例1本实施例提供了一种废旧电池正负极材料的回收工艺，所述的废旧电池为锂电池，来源为市场回收，废旧电池正极材料主要是铝箔、磷酸铁锂组分，负极材料主要为石墨、铜箔，电池外部有纸壳、塑料等包裹物。
[0020]原物料被简单撕碎后成片状或块状，粒度在50
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150mm之间，将物料进行涡流分选机进行分选，85wt%的纸屑、纸壳和塑料被分离，将剩余物料导入皮带式干磁辊给料机内，打开电机开关、给料机开关和总开关，磷酸铁锂组分和带有磷酸铁锂组分的铝箔被吸附到磁辊表面，随着皮带的转动掉入内侧出料口，其他非磁性物料掉入外侧出料口；使磁性物料进入复合型颚式破碎机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧电池正负极材料的回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将完整的废旧电池在安全环境下初步拆解，拆解后尺寸控制在5
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30mm之间，然后进行涡流风选，比重小的纸壳、塑料被分离出来，比重大的正负极片材料皮带式干磁辊磁选机进行磁选；步骤2、经磁选后，非磁性材料包括组成正极材料的铜箔、石墨，不附着磷酸铁锂/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂的铝箔被分离出来，磁性材料进入破碎机进行破碎；步骤3、经过破碎后，基于磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分和铝箔的脆性差异，80wt%~90wt%的铝箔粒度大于0.5mm，磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分粒度小于0.5mm；步骤4、基于磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴...

【专利技术属性】
技术研发人员：李作敏，于岸洲，程晓峰，吕振福，王威，杨卉芃，
申请(专利权)人：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：