CN107971223A - 颗粒物风力分选机、锂电池的铜铝分离处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种颗粒物风力分选机、锂电池的铜铝分离处理系统及方法。颗粒物风力分选机包括分选箱、撒料器、布料板、风力稳定板、进风管、收集料仓和鼓风机，其中，所述撒料器为漏斗形，所述撒料器设于分选箱顶端中央，所述撒料器的下方设有布料板，所述布料板为圆锥形，所述分选箱的上端靠近顶部向外侧的水平方向设有第一颗粒物出口，所述进风管设于所述分选箱的下端，所述鼓风机的出风口连接所述进风管，所述进风管的出风口朝向所述撒料器的下端设置，所述风力稳定板设于所述进风管的出风口端口，所述风力稳定板上设有密集的风孔，所述收集料仓设于所述分选箱的下端。该颗粒物风力分选机可有效将不同密度的物料分离开来。

Description

颗粒物风力分选机、锂电池的铜铝分离处理系统及方法

技术领域

本发明涉及机械设备领域，具体涉及一种颗粒物风力分选机、锂电池的铜铝分离处理系统及方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人民生活水平的不断提高，使用锂电池已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而，锂电池可以说是生产多少，最终就会废弃多少；集中生产，分散污染。如今废旧锂电池的危害已成为全世界人们共同关注的环境问题。世界各国都在研究处理废电池的最佳方案。虽然现在已取得了卓有成效的成果，但还不能根本解决这个问题。因此，寻找处理废旧锂电池的有效处理方法亟不可待。

在对废旧锂电池实行回收利用时，需要对废旧锂电池正负极集流体铜、铝进行分离，实现铜、铝金属的二次资源化利用。现有的技术手段有手工拆解分类和化学方法等。其中，手工拆解分类是通过手工的方法把电池拆解，然后把铜、铝金属进行分类。该方法拆解效率低，需要大量的工人，不适合大规模生产，并且拆解过程中会有电解液和粉尘等会对工人的身体有害、不利于健康。化学方法是利用化学方法将机械粉碎后的锂电池碎料加水搅拌浆料过筛，筛上物加氢氧化钠溶液搅拌，过筛子得到含铝的溶液，再加碱等调节铝离子的浓度，进一步将铝离子二次利用。该方法需要添加强碱，后续还得处理污水，环境不友好，并且得到的铝为离子状态，再次利用起来较麻烦，效率不高，不利于规模化生产。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种颗粒物风力分选机，可用于分离不同密度的物料。本发明还提供一种锂电池的铜铝分离处理系统，其适合废旧锂电池的铜铝分离大规模生产、生产分离效率高，环境友好。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种颗粒物风力分选机，其包括分选箱、撒料器、布料板、风力稳定板、进风管、收集料仓和鼓风机，其中，所述撒料器为漏斗形，所述撒料器设于分选箱顶端中央，所述撒料器的下方设有布料板，所述布料板为圆锥形，所述分选箱的上端靠近顶部向外侧的水平方向设有第一颗粒物出口，所述进风管设于所述分选箱的下端，所述鼓风机的出风口连接所述进风管，所述进风管的出风口朝向所述撒料器的下端设置，所述风力稳定板设于所述进风管的出风口端口，所述风力稳定板上设有密集的风孔，所述风力稳定板的面积大于所述布料板的面积，所述风力稳定板的外边沿与所述分选箱的箱体之间有间隔隔开，所述收集料仓设于所述分选箱的下端用于收集第二颗粒物。

如上所述的颗粒物风力分选机，优选地，所述进风管的出风口由下而上逐渐增大，所述风力稳定板为圆锥状。

如上所述的颗粒物风力分选机，优选地，所述第一颗粒物出口设有两个，所述第一颗粒物出口处设有向外水平延伸一段的腔体，两个所述第一颗粒物出口在同一直线上对称设置。

如上所述的颗粒物风力分选机，优选地，所述第一颗粒物出口处设有集料器，所述集料器的风力第一颗粒物出口设有筛网。

如上所述的颗粒物风力分选机，优选地，用于分选铜和铝的颗粒时，所述鼓风机的风力设为1600～35000m³/h，所述集料器的筛网为50～150目的。

如上所述的颗粒物风力分选机，优选地，所述风孔的直径大小为0.5～5mm。

如上所述的颗粒物风力分选机，优选地，所述收集料仓由上而下逐渐缩小，下端设有可活动性打开的仓门。

一种锂电池的铜铝分离处理系统，包括粉碎机、振动筛、除铁器、传送带、挤压造粒机、振动布料机和颗粒物风力分选机，所述粉碎机用于将废旧锂电池粉碎，所述粉碎机的出料口对应所述振动筛设置，所述振动筛的筛网上方设有可上下移动的除铁器，所述传送带的传送端靠近所述振动筛设置，所述传送带的传送终端的下方正对所述挤压造粒机的进料口，所述挤压造粒机将铜、铝集流体造成铜和铝的颗粒，所述挤压造粒机的出料口设有筛分装置，所述筛分装置设有两层或多层筛网，并可将同等级粒径的铜和铝的颗粒置于所述振动布料机，所述振动布料机的下料口对应如上所述的颗粒物风力分选机的撒料器的开口设置。

如上所述的锂电池的铜铝分离处理系统，优选地，所述铜铝分离处理系统还包括轻物质风选机，所述振动筛的筛网对应所述轻物质风选机的进料口设置，所述轻物质风选机用于将隔膜纸除去；所述轻物质风选机的重物质出料口对应所述传送带设置；

所述振动筛的筛网为100～150目。

本发明还提供了一种锂电池的铜铝分离处理方法，其包括如下步骤：

S1、将锂电池经机械粉碎后，经过100～150目的筛网振动除去黑粉、然后经过除铁器将钢壳除去，再经过轻物质风选机将隔膜纸除去，最终剩下铜铝集流体碎料；

S2、铜、铝集流体碎料经传送带送至挤压造粒机，经挤压造粒机挤压造粒的作用将铜、铝集流体造成铜和铝的颗粒；

S3、将上述铜和铝颗粒经过筛分，获得同等级粒径的铜和铝颗粒，再通过振动布料机将铜和铝颗粒送至如上所述的颗粒物风力分选机，分离铜和铝颗粒，分别收集铜和铝颗粒。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的颗粒物风力分选机，设备结构简单，成本低，可有效分离不同密度、同体积的颗粒，尤其适用于分离铜、铝颗粒。

本发明提供的锂电池的铜铝分离处理系统及方法是采用机械物理的方法将废旧锂电池正负极集流体铜和铝高效分离，能够实现铜铝的二次再生利用，该技术分离效率高，分离的铜和铝较纯，能够大规模生产，自动化操作，对环境没有危害，是一个简单、快速、新型的技术。

附图说明

图1为本发明颗粒物风力分选机一优选实施例的剖面图；

图2为本发明中风力稳定板的示意图；

图3为本发明一优选实施例中处理方法的流程图。

【附图标记说明】

1：分选箱；

2：撒料器；

3：布料板；

4：风力稳定板；

5：进风管；

6：收集料仓；

7：鼓风机；

8：第一颗粒物出口。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

一种颗粒物风力分选机，如图1所示，其包括分选箱1、撒料器2、布料板3、风力稳定板4、进风管5、收集料仓6和鼓风机7，撒料器2为漏斗形，撒料器2设于分选箱1顶端中央，撒料器1的下方设有所述布料板3，布料板3为圆锥形，圆锥形的正投影面积等于或大于撒料器下端开口横截面积，也就是说从下往上看，布料板正好阻挡撒料器的下端开口，圆锥形的尖端朝上，一是便于第一、第二颗粒物从撒料器中落下，可以实现均匀布料，二是用于阻挡下方产生的风力将第一、第二颗粒物从撒料器吹出。分选箱1的上端靠近顶部向外侧的方向设有第一颗粒物出口8。

风力从下端引入，所以将进风管5设于分选箱的下部，进风管5连接鼓风机7，鼓风机7给进风管中提供风力，进风管5的出风口朝向撒料器2的下端设置，从进风管5的出风口吹出的风力用于将从撒料器2落下的第一、第二颗粒按重力不同，将质量轻的吹向上方，通过第一颗粒物出口8吹出，如铝颗粒，质量重的颗粒即第二颗粒物如铜颗粒，重力大于风力，直接落下，进入收集料仓。分选箱1除了第一颗粒物出口处，其余部分均为密封的，保证风力只能从第一颗粒物出口处吹出，这样保证铝颗粒能顺着风力吹出的方向到达第一颗粒物出口处，在第一颗粒物出口处可收集获得第一颗粒物如铝颗粒。为了避免颗粒物料直接进入进风管5的出风口，在出风口处还设置有风力稳定板，风力稳定板上设有密集的风孔，风孔用于稳定风力，使风力在管内能均匀吹出。风力稳定板的面积要远大于布料板的面积，且风力稳定板的外边沿与箱体之间有间隔，这样便于从布料板滚落下的颗粒能够被风力稳定板吹出的风，将质量轻的颗粒吹起来，并顺着风力吹出的方向吹向第一颗粒物出口；将质量重的颗粒可从风力稳定板与箱体之间的间隔落下。为了便于收集落下的颗粒，将分选箱箱体的下端设为收集料仓，收集料仓用于收集第二颗粒物。

为了有效地将体积相同，质量不同的第一、第二颗粒分开，可将进风管设置为出风口处的横截面面积大于的进风管的横截面面积，出风口由下而上逐渐增大，出风口处的纵截面为倒梯形，外形可为喇叭状，进风管的出风口与风力稳定板一体设置，便于风力均匀吹出。可将风力稳定板设为圆锥状，如图2所示，减轻颗粒从上面落下时，对风力稳定板的冲击力，也便利颗粒从风力稳定板滚落下来，从而能顺利进入下方的收集料仓内，不会造成在风力稳定板上堆积，造成堵塞风孔。

为了提高效率，靠近分选箱的上端第一颗粒物出口设有两个，第一颗粒物出口处设有向外水平延伸一段的腔体，两个第一颗粒物出口在同一直线上对称设置。

如上所述的颗粒物风力分选机，可用于分选如铜、铝颗粒时，优选地，所述鼓风机的风力可设为1600～35000m³/h，根据进风管的粗细进行的调整风量的大小。进一步可将风孔的孔径大小为0.5～5mm。第一颗粒物出口用于收集铝颗粒，收集料仓则是用于收集第二颗粒物即铜颗粒。为了便于将铝颗粒有效快速收集，可在第一颗粒物出口处外端设置有集料器，集料器与第一颗粒物出口的外边沿对接连接，集料器的风力出口设为50～150目的筛网，筛网可将风力排出，并有效阻挡铝颗粒。

为了便于收集落下来的质量较重的第二颗粒物或其它物料，可将铜粒收集料仓由上而下逐渐缩小，并在下端设有可活动性打开的仓门。可活动性打开的仓门可设为插拔式，将开口最下端的边沿横向设有开槽，将一底板插入开槽中，阻挡住仓口；可活动性打开的仓门还可设为卡扣或门栓式，将仓门的一边通过折页与收集料仓连接，另一边通过卡扣锁或门栓与门插销连接。

本发明的颗粒物风力分选机用于分离第一颗粒物和第二颗粒物的原理，是根据第一颗粒物和第二颗粒物的密度相差比较大，同体积的第一颗、第二颗粒物，在受相同风力的作用下，其产生的重力加速度不同，当风力达到一定程度时，因第一颗粒物的密度远远小于第二颗粒物，其重力加速度方向发生改变，垂直向上，这使第二颗粒物和第一颗粒物分别向下、向上做反方向运动，达到分离的目的。具体如分离铜颗粒与铝颗粒是根据铜铝密度相差比较大，同体积的铜、铝颗粒，在受相同风力的作用下，其产生的重力加速度不同，当风力达到一定程度时，因铝的密度远远小于铜，其重力加速度方向发生改变，垂直向上，这使铜和铝分别向下、向上做反方向运动，达到分离的目的。

实施例2

一种锂电池的铜铝分离处理系统，包括粉碎机、振动筛、除铁器、传送带、挤压造粒机、振动布料机和颗粒物风力分选机，粉碎机是用于将废旧锂电池粉碎，粉碎机的出料口对应振动筛设置，振动筛的筛网为100～150目，振动筛的筛网上方设有可上下移动的除铁器，当需要时，除铁器移动至筛网上方，可与筛网上的物料接触，用于吸附筛网上的含铁物料，除铁器可设置为电磁除铁器，通电时带有磁性，断电时磁性消失，将吸附的含铁物料分离开。振动筛的筛网可设置为可移动的，可将筛网上的物料倾倒在靠近振动筛设置的传送带上，传送带的传送终端的下方设有挤压造粒机，传送终端下方正对挤压造粒机的进料口，可将传送带上的物料直接掉入挤压造粒机内，挤压造粒机可将铜、铝集流体挤压并切割成铜和铝的颗粒，挤压造粒机的出料口设有筛分装置，该筛分装置可通过设有两层或多层不同大小的筛网，进而获得同等级粒径的铜和铝的颗粒，通过机械手或转运装置将同等级粒径的铜和铝的颗粒，倒入振动布料机上，振动布料机的下料口对应如实施例1所述的颗粒物风力分选机的撒料器的开口，通过振动布料机的震动作用，将铜和铝的颗粒分散开来，并可均匀进入撒料器内，通过在鼓风机提供的风力作用下，在颗粒物风力分选机中将铜和铝的颗粒分离开来，其中在颗粒物风力分选机的第一颗粒物出口获得铝颗粒，在箱体下方的收集料仓内获得铜颗粒。

进一步，为了获得干净的铜和铝的颗粒，应在粉碎机粉碎锂电池后产生的隔膜纸有效去除，在靠近振动筛，还设有轻物质风选机，振动筛的筛网对应轻物质风选机的进料口设置，轻物质风选机以1600-3500m³/h的风量，使隔膜纸进入轻物质出料口，最终剩下铜铝集流体碎料从重物质出料口出来，轻物质风选机的重物质出料口对应传送带设置，将铜、铝集流体碎料置于传送带上，通过传送带送至挤压造粒机内。

采用如上所述的锂电池的铜铝分离处理系统进行分离处理的方法，如图3所示，具体步骤可采用如下：

(1)先采用粉碎机将废旧锂电池粉碎，粉碎后获得黑粉、钢壳、隔膜纸、铜铝集流体碎料，经过100～150目的筛网振动除去黑粉、然后经过除铁器将钢壳除去，再经过轻物质风选机将隔膜纸除去，最终剩下铜铝集流体碎料；

(2)铜、铝集流体碎料经传送带自动送至挤压造粒机，经挤压造粒机挤压造粒的作用将铜、铝集流体先挤压后再切割成铜和铝的颗粒；

(3)将上述铜和铝颗粒经过两层或多层不同大小的筛网进行筛分，可获得粒径级数相同的铜和铝颗粒，将粒径级数相同的铜和铝颗粒通过振动布料机将铜和铝颗粒均匀地、分散地送至颗粒物风力分选机，振动布料机能有效避免颗粒聚集，避免颗粒分离不充分的问题。颗粒物风力分选机能有效分离开铜颗粒和铝颗粒，分别收集获得铜颗粒和铝颗粒。本发明采用机械物理的方法实现了锂电池铜铝集流体的高效分离、并可实现自动化操作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种颗粒物风力分选机，其特征在于，其包括分选箱、撒料器、布料板、风力稳定板、进风管、收集料仓和鼓风机，其中，所述撒料器为漏斗形，所述撒料器设于分选箱顶端中央，所述撒料器的下方设有布料板，所述布料板为圆锥形，所述分选箱的上端靠近顶部向外侧的水平方向设有第一颗粒物出口，所述进风管设于所述分选箱的下端，所述鼓风机的出风口连接所述进风管，所述进风管的出风口朝向所述撒料器的下端设置，所述风力稳定板设于所述进风管的出风口端口，所述风力稳定板上设有密集的风孔，所述风力稳定板的面积大于所述布料板的面积，所述风力稳定板的外边沿与所述分选箱的箱体之间有间隔隔开，所述收集料仓设于所述分选箱的下端用于收集第二颗粒物。

2.如权利要求1所述的颗粒物风力分选机，其特征在于，所述进风管的出风口由下而上逐渐增大，所述风力稳定板为圆锥状。

3.如权利要求1所述的颗粒物风力分选机，其特征在于，所述第一颗粒物出口设有两个，所述第一颗粒物出口处设有向外水平延伸一段的腔体，两个所述第一颗粒物出口在同一直线上对称设置。

4.如权利要求3所述的颗粒物风力分选机，其特征在于，所述第一颗粒物出口处设有集料器，所述集料器的风力第一颗粒物出口设有筛网。

5.如权利要求1-4中任一所述的颗粒物风力分选机，其特征在于，用于分选铜和铝的颗粒时，所述鼓风机的风力设为1600～35000m³/h，所述集料器的筛网为50～150目的。

6.如权利要求5所述的颗粒物风力分选机，其特征在于，所述风孔的直径大小为0.5～5mm。

7.如权利要求-6中任意一项，所述的颗粒物风力分选机，其特征在于，所述收集料仓由上而下逐渐缩小，下端设有可活动性打开的仓门。

8.一种锂电池的铜铝分离处理系统，其特征在于，其包括粉碎机、振动筛、除铁器、传送带、挤压造粒机、振动布料机和颗粒物风力分选机，所述粉碎机用于将废旧锂电池粉碎，所述粉碎机的出料口对应所述振动筛设置，所述振动筛的筛网上方设有可上下移动的除铁器，所述传送带的传送端靠近所述振动筛设置，所述传送带的传送终端的下方正对所述挤压造粒机的进料口，所述挤压造粒机将铜、铝集流体造成铜和铝的颗粒，所述挤压造粒机的出料口设有筛分装置，所述筛分装置设有两层或多层筛网，并可将同等级粒径的铜和铝的颗粒置于所述振动布料机，所述振动布料机的下料口对应如权利要求1-7中任一所述的颗粒物风力分选机的撒料器的开口设置。

9.如权利要求8所述的铜铝分离处理系统，其特征在于，所述铜铝分离处理系统还包括轻物质风选机，所述振动筛的筛网对应所述轻物质风选机的进料口设置，所述轻物质风选机用于将隔膜纸除去；所述轻物质风选机的重物质出料口对应所述传送带设置；

所述振动筛的筛网为100～150目。

10.一种锂电池的铜铝分离处理方法，其包括如下步骤：

S1、将锂电池经机械粉碎后，经过100～150目的筛网振动除去黑粉、然后经过除铁器将钢壳除去，再经过轻物质风选机将隔膜纸除去，最终剩下铜铝集流体碎料；

S2、铜、铝集流体碎料经传送带送至挤压造粒机，经挤压造粒机挤压造粒的作用将铜、铝集流体造成铜和铝的颗粒；

S3、将上述铜和铝颗粒经过筛分，获得同等级粒径的铜和铝颗粒，再通过振动布料机将铜和铝颗粒送至如权利要求1-7中任一项所述的颗粒物风力分选机，分离铜和铝的颗粒，分别收集铜和铝的颗粒。