CN108615956B - 一种放电动力锂电池回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放电动力锂电池回收工艺，本发明将单个电池整体进行破碎，通过风选将电池内芯上的轻物（正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物）与电池壳体上的重物（铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物）分选出来，并能对重物（铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物）、轻物（正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物）进行分选、分类，还通过收尘系统将物料中电解液挥发出的气体进行冷凝回收后再处理排放。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池回收的技术领域，特别涉及一种放电动力锂电池回收工艺。
背景技术
现在国家大力提倡锂电池的应用，在逐渐淘汰铅酸电池，但锂电池如果没有得到有效的回收利用也会造成很大的资源浪费和污染，而且锂电池中可回收的资源很多，目前锂电池的回收通常为湿法回收，需要用到大量的水资源，造成水资源的浪费和污染。
申请号为2017110966197，发明名称为一种废旧锂离子电池回收方法的中国发明专利公开了一种废旧锂离子电池回收方法，采用破碎分选的方法对锂电池进行破碎回收，但该方法需要将锂单个电池进行人工拆解，将电池壳体去掉，只对内芯进行破碎回收，工业化程度不高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种放电动力锂电池回收工艺。
本发明的技术方案是：一种放电动力锂电池回收工艺，包括以下步骤：
步骤1，拆解放电；把整组的锂电池拆解成单个电池，拆解后的锂电池进行放电；
步骤2，破碎，经过拆解放电的锂电池送入破碎机进行破碎；
步骤3，磁选，锂电池破碎后进入磁选机将物料中的铁分选出来；
步骤4，负压风选，磁选后的物料经封闭输送设备送入负压风选机进行风选，将物料中的重物和轻物分选出来分别收集，所述重物为铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物，所述轻物为正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物；
步骤5，步骤4中分选出的重物经过涡电流分选机分选，从重物中分选出铜、铝混合物和不锈钢、塑料壳混合物，将铜、铝混合物通过比重分选分选出铜和铝，将不锈钢、塑料壳混合物通过比重分选分选出不锈钢和塑料壳；
步骤6，将步骤4中分选出的轻物通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集；旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，筛选出粒度递增的正负极粉、正负极片和塑料混合物并分别进行收集归类，将所述正负极片送入料仓等待后续加工，所述塑料混合物为塑料膜和塑胶的混合物，收尘系统的引风机将引出的气体含有的电解液蒸汽进行冷凝回收，冷凝回收后的气体进行废气处理后排放。
优选的，在步骤4中，将负压风选出的重物通过封闭输送设备输送到风选机进行再次分选，将残留的正负极粉和正负极片送入旋风集料器再次进行收尘集料，正负极粉被收尘系统收集，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，筛选出粒度递增的正负极粉和正负极片并分别进行收集归类，将正负极片送入料仓等待后续加工，收尘系统的引风机将引出的气体进行废气处理后排放。
优选的，在步骤2中，所述破碎机为连接有负压风选机的封闭负压破碎组合机，所述封闭负压破碎组合机与步骤6中的旋风集料器连通，将锂电池破碎后物料中的废气和正负极粉通过旋风集料器进行收集。
优选的，在步骤3中，在破碎后的物料通过封闭加热输送设备输送到磁选机中，所述封闭加热输送设备的内部具有螺旋输送叶片，所述封闭加热输送设备的下方具有加热炉，所述封闭加热输送设备的内部温度在70℃-150℃之间，所述封闭加热输送设备与步骤6中的旋风集料器连通，将锂电池破碎后物料中的电解液进行加热挥发后通过旋风集料器进行收集。
优选的，在破碎后的物料通过磁选机进行磁选后经过摩擦打散机进行摩擦打散后进入封闭输送设备，所述摩擦打散机与步骤6中的旋风集料器连通，将物料中电解液挥发后的气体通过旋风集料器进行收集。
优选的，还包括以下步骤：
步骤7，将正负极片从料仓中取出并加入到高速气流磨粉机中，高速气流磨粉机将正负极片粉碎成粉状进行分解分离，高速气流磨粉机将物料分解成粒度递减的塑料混合物、铜铝混合物和正负极粉，经过分解分离的物料通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集，收尘系统的引风机将引出的气体进行废气处理后排放；
步骤8，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，将所述塑料混合物、铜铝混合物以及正负极粉筛选出来并进行归类收集。
优选的，在步骤8中，将铜铝混合物通过筛选装置进行筛选，筛选出至少两种不同粒度范围的混合物，再将混合物进行比重分选，分选出铜和铝。
优选的，所述摩擦打散机的中心转子上有多排摩擦叶片，所述摩擦叶片与所述转子形成45度夹角，转子的外侧设有筛网，所述筛网的网孔为圆孔或鳞片状。
优选的，在步骤1中，所述正负极粉的粒度小于0.18mm，所述正负极片的尺寸在0.18mm-5mm之间，所述塑料混合物的尺寸大于5mm。
优选的，在步骤7中，所述正负极粉的粒度小于0.18mm，所述铜铝混合物的尺寸在0.18mm-3mm之间，所述塑料混合物的尺寸大于3mm。
本发明的有益效果是：
在该工艺中，将单个电池整体进行破碎，通过风选将电池内芯上的轻物（正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物）与电池壳体上的重物（铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物）分选出来，并能对重物（铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物）、轻物（正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物）进行分选、分类，还通过收尘系统将物料中电解液挥发出的气体进行冷凝回收后再处理排放。
在对锂电池进行破碎后经过封闭加热输送设备进行输送，能够加速物料内电解液的挥发速度，且将挥发的气体直接通过旋风集料器进行收集冷凝回收后排放。
物料经过摩擦打散机打散后，使叠加的物料散开，并使正负极片由片状摩擦打散成折团状，有利于进行负压风选；摩擦打散的同时会加速电解液的挥发。
采用本发明的回收工艺，还能够将正负极板通过高速气流磨粉机进行深度粉碎成粉状，再经过旋风集料器进行收尘集料和封闭筛进行筛选将正负极板粉碎成的正负极粉进行回收，还能将封闭筛筛选出的铜铝混合物分成不同粒度范围的混合物后进行比重筛选，能够提高比重分选的效果（粒度相差越小比重分选的效果越好）。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式参见图1：
一种放电动力锂电池回收工艺，包括以下步骤：
包括以下步骤：
步骤1，拆解放电；把整组的锂电池拆解成单个电池，拆解后的锂电池进行放电；
步骤2，破碎，经过拆解放电的锂电池送入破碎机进行破碎；
步骤3，磁选，锂电池破碎后进入磁选机将物料中的铁分选出来；
步骤4，负压风选，磁选后的物料经封闭输送设备送入负压风选机进行风选，将物料中的重物和轻物分选出来分别收集，所述重物为铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物，所述轻物为正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物；
步骤5，步骤4中分选出的重物经过涡电流分选机分选，从重物中分选出铜、铝混合物和不锈钢、塑料壳混合物，将铜、铝混合物通过比重分选分选出铜和铝，将不锈钢、塑料壳混合物通过比重分选分选出不锈钢和塑料壳；
步骤6，将步骤4中分选出的轻物通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集；旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，筛选出粒度递增的正负极粉、正负极片和塑料混合物并分别进行收集归类，将所述正负极片送入料仓等待后续加工，所述塑料混合物为塑料膜和塑胶的混合物，收尘系统的引风机将引出的气体含有的电解液蒸汽进行冷凝回收，冷凝回收后的气体进行废气处理后排放。
以下将结合实施例对本发明的实施方式进行说明：
实施例一，
把整组的锂电池拆解成单个电池，拆解后的锂电池进行放电，经过拆解放电的锂电池送入破碎机进行破碎，锂电池破碎后进入磁选机将物料中的铁分选出来，磁选后的物料经封闭输送设备送入负压风选机进行风选，将物料中的重物和轻物分选出来分别收集，所述重物为铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物，所述轻物为正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物；分选出的重物经过涡电流分选机分选，从重物中分选出铜、铝混合物和不锈钢、塑料壳混合物，将铜、铝混合物通过比重分选分选出铜和铝，将不锈钢、塑料壳混合物通过比重分选分选出不锈钢和塑料壳；分选出的轻物通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集；旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，筛选出粒度递增的正负极粉、正负极片和塑料混合物并分别进行收集归类，将所述正负极片送入料仓等待后续加工，所述塑料混合物为塑料膜和塑胶的混合物，收尘系统的引风机将引出的气体含有的电解液蒸汽进行冷凝回收，冷凝回收后的气体进行废气处理后排放，上述破碎机为连接有负压风选机的封闭负压破碎组合机，所述封闭负压破碎组合机与旋风集料器连通，将锂电池破碎后物料中的废气和正负极粉通过旋风集料器进行收集。
在该工艺中，将单个电池整体进行破碎，通过风选将电池内芯上的轻物（正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物）与电池壳体上的重物（铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物）分选出来，并能对重物（铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物）、轻物（正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物）进行分选、分类，还通过收尘系统将物料中电解液挥发出的气体进行冷凝回收后再处理排放。
实施例二
与实施例一基本相同，不同之处在于，破碎后的物料通过封闭加热输送设备输送到磁选机中，所述封闭加热输送设备的内部具有螺旋输送叶片，所述封闭加热输送设备的下方具有加热炉，所述封闭加热输送设备的内部温度在70℃-150℃之间，所述封闭加热输送设备与旋风集料器连通，将锂电池破碎后物料中的电解液进行加热挥发后通过旋风集料器进行收集。
在该工艺中，在对锂电池进行破碎后经过封闭加热输送设备进行输送，能够加速物料内电解液的挥发速度，且将挥发的气体直接通过旋风集料器进行收集冷凝回收后排放。
实施例三
与实施例二基本相同，不同之处在于，破碎后的物料通过磁选机进行磁选后经过摩擦打散机进行摩擦打散后进入封闭输送设备，所述摩擦打散机与上述的旋风集料器连通，将物料中电解液挥发后的气体通过旋风集料器进行收集，所述摩擦打散机的中心转子上有多排摩擦叶片，所述摩擦叶片与所述转子形成45度夹角，转子的外侧设有筛网，所述筛网的网孔为圆孔或鳞片状。
在该工艺中，物料经过摩擦打散机打散后，使叠加的物料散开，并使正负极片由片状摩擦打散成折团状，有利于进行负压风选；摩擦打散的同时会加速电解液的挥发。
实施例四
与实施例三基本相同，不同之处在于，将正负极片从料仓中取出并加入到高速气流磨粉机中，高速气流磨粉机将正负极片粉碎成粉状进行分解分离，高速气流磨粉机将物料分解成粒度递减的塑料混合物、铜铝混合物和正负极粉，经过分解分离的物料通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集，收尘系统的引风机将引出的气体进行废气处理后排放，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，将所述塑料混合物、铜铝混合物以及正负极粉筛选出来并进行归类收集；将铜铝混合物通过筛选装置进行筛选，筛选出至少两种不同粒度范围的混合物，再将混合物进行比重分选，分选出铜和铝。
在该工艺中，能够将正负极板通过高速气流磨粉机进行深度粉碎成粉状，再经过旋风集料器进行收尘集料和封闭筛进行筛选将正负极板粉碎成的正负极粉进行回收，还能将封闭筛筛选出的铜铝混合物分成不同粒度范围的混合物后进行比重筛选，能够提高比重分选的效果（粒度相差越小比重分选的效果越好）。
在实施例一到三中，正负极粉的粒度小于0.18mm，正负极片的尺寸在0.18mm-5mm之间，塑料混合物的尺寸大于5mm。
在实施例四中，该高速气流磨粉机的端部开口且设有引风上料风轮，所述高速气流磨粉机的内部具有高速运转的转子，所述转子上具有多组间隔布置的刀片，每组刀片之间具有可拆卸的隔板；引风上料风轮可使物料顺畅的通过，锂电池中各种不同的物料比重不同，在引风上料风轮产生的负压下各种物料在高速气流磨粉机内停留的时间不同，物料中的塑胶、塑料膜等较轻的物料比重较小，从而能够迅速通过，可使塑料混合物无破坏性的完整通过；锂电池中的铜、铝和正负极板的比重大，从而比塑胶、塑料膜停留的时间较长，粉碎的更细，并且该转子是高速运转（运转时也可通过调整转速，可调整正负极片与正负极粉解离的程度），使高速气流磨粉机内产生高强涡流，从而使物料互相摩擦碰撞，产生摩擦粉碎性作用，使正负极粉从铜箔和铝箔中脱落，因铜和铝柔韧性、延展性较好，在互相碰撞和摩擦的同时，铜、铝成为圆形颗粒状物；经过高速气流磨粉机分解分离后正负极粉形成粒度小于0.18mm的细粉，铜和铝形成粒度在0.18mm-3mm之间的金属颗粒，塑料混合物的尺寸大于3mm；该高速气流磨粉机可用其它具有相似功能的设备代替，对物料进行分解分离。
Claims (7)
1.一种放电动力锂电池回收工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，拆解放电；把整组的锂电池拆解成单个电池，拆解后的锂电池进行放电；
步骤2，破碎，经过拆解放电的锂电池送入破碎机进行破碎；
步骤3，磁选，锂电池破碎后进入磁选机将物料中的铁分选出来，在破碎后的物料通过封闭加热输送设备输送到磁选机中，所述封闭加热输送设备的内部具有螺旋输送叶片，所述封闭加热输送设备的下方具有加热炉，所述封闭加热输送设备的内部温度在70℃-150℃之间，所述封闭加热输送设备与步骤6中的旋风集料器连通，将锂电池破碎后物料中的电解液进行加热挥发后通过旋风集料器进行收集；
步骤4，负压风选，磁选后的物料经封闭输送设备送入负压风选机进行风选，将物料中的重物和轻物分选出来分别收集，所述重物为铜、铝、不锈钢和塑料壳的混合物，所述轻物为正负极粉、正负极片、塑料膜和塑胶的混合物；
步骤5，步骤4中分选出的重物经过涡电流分选机分选，从重物中分选出铜、铝混合物和不锈钢、塑料壳混合物，将铜、铝混合物通过比重分选分选出铜和铝，将不锈钢、塑料壳混合物通过比重分选分选出不锈钢和塑料壳；
步骤6，将步骤4中分选出的轻物通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集；旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，筛选出粒度小于0.18mm的正负极粉、尺寸在0.18mm-5mm之间的正负极片和尺寸大于5mm的塑料混合物并分别进行收集归类，将所述正负极片送入料仓等待后续加工，所述塑料混合物为塑料膜和塑胶的混合物，收尘系统的引风机将引出的气体含有的电解液蒸汽进行冷凝回收，冷凝回收后的气体进行废气处理后排放。
2.根据权利要求1所述的放电动力锂电池回收工艺，其特征在于，在步骤4中，将负压风选出的重物通过封闭输送设备输送到风选机进行再次分选，将残留的正负极粉和正负极片送入旋风集料器再次进行收尘集料，正负极粉被收尘系统收集，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，筛选出粒度递增的正负极粉和正负极片并分别进行收集归类，将正负极片送入料仓等待后续加工，收尘系统的引风机将引出的气体进行废气处理后排放。
3.根据权利要求1或2所述的放电动力锂电池回收工艺，其特征在于：在步骤2中，所述破碎机为连接有负压风选机的封闭负压破碎组合机，所述封闭负压破碎组合机与步骤6中的旋风集料器连通，将锂电池破碎后物料中的废气和正负极粉通过旋风集料器进行收集。
4.根据权利要求3所述的放电动力锂电池回收工艺，其特征在于：在破碎后的物料通过磁选机进行磁选后经过摩擦打散机进行摩擦打散后进入封闭输送设备，所述摩擦打散机与步骤6中的旋风集料器连通，将物料中电解液挥发后的气体通过旋风集料器进行收集。
5.根据权利要求4所述的放电动力锂电池回收工艺，其特征在于：还包括以下步骤：
步骤7，将正负极片从料仓中取出并加入到高速气流磨粉机中，高速气流磨粉机将正负极片粉碎成粉状进行分解分离，高速气流磨粉机将物料分解成尺寸大于3mm的塑料混合物、尺寸在0.18mm-3mm之间的铜铝混合物和粒度小于0.18mm的正负极粉，经过分解分离的物料通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集，收尘系统的引风机将引出的气体进行废气处理后排放；
步骤8，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过封闭筛进行筛选，将所述塑料混合物、铜铝混合物以及正负极粉筛选出来并进行归类收集。
6.根据权利要求5所述的放电动力锂电池回收工艺，其特征在于：在步骤8中，将铜铝混合物通过筛选装置进行筛选，筛选出至少两种不同粒度范围的混合物，再将混合物进行比重分选，分选出铜和铝。
7.根据权利要求4所述的放电动力锂电池回收工艺，其特征在于：所述摩擦打散机的中心转子上有多排摩擦叶片，所述摩擦叶片与所述转子形成45度夹角，转子的外侧设有筛网，所述筛网的网孔为圆孔或鳞片状。
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