CN109921123B - 一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法,包括以下步骤:步骤一,将锂电池进行放电处理;步骤二,将放电处理后的锂电池拆解后获取含石墨负极材料的负极铜箔片和正极材料;将正极材料进行粉碎为正极粉料;粉碎后的正极粉料首先经过浮选回收Cu材料,然后再经过过滤脱水得到初选后的正极粉料,初选后的正极粉料在进入后续工序中进行处理;本发明在锂电池湿法回收的预处理阶段对于正极材料进行物理分选,选出有色金属的Cu材料,降低了后续浸出工艺的复杂程度,减少了浸出液的使用,提高了回收的效率,值得大力推广。

Description

一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法及设备
技术领域
本发明涉及废旧锂电池湿法回收技术领域,具体是一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法。
背景技术
随着全球化石资源的日益紧缺和环境保护的迫切需要,发展电动汽车以减少资源消耗并降低环境污染正逐渐成为广泛的共识。近几年来,国家对电动汽车大力扶持,促使电动汽车的产量急剧上升,截至2016年,中国累计生产电动汽车101.4万辆,市场保有量也接近100万辆。
然而,大量投入市场的电动汽车不可避免地会带来电池寿命终止后的回收处理问题。据报道,我国私家车纯电动/插电式汽车的动力电池组使用寿命通常为4~6年;而对于公交车、出租车等车型,其动力电池组的寿命更低,一般为2~3年。2016年中国锂离子动力电池的报废量约在5~8万吨,预计到2020年报废量将达到12~17万吨。锂离子动力电池中含有大量的有价金属及有机物,若不加以回收利用会造成严重的环境污染以及资源浪费。
国内废旧锂离子动力电池回收在法律、渠道、成本等诸多方面存在问题,阻碍了回收市场的快速发展。动力电池企业电池回收业务尚处于规划与试验阶段,电池厂商在动力电池回收方面的进展缓慢。随着我国电动汽车数量的不断增多,废旧锂离子动力电池的数量也在持续增长,这意味着有必要建立合适的废旧锂离子动力电池处理方案。因此,开展对废旧锂离子动力电池的回收研究对中国实现循环经济和可持续发展具有深远意义。
锂离子动力电池的结构
目前电动汽车所采用的锂离子动力电池主要由电池包构成,电池包由电池模块、外壳和电池管理系统组成。电池模块由极芯、外壳和紧固件等构成。其中,极芯中含有大量的有价金属,因此我们主要针对极芯进行回收。极芯的结构主要有软包结构和金属壳硬包结构,一般包括外壳、正极、负极、隔膜、正极耳、负极耳和绝缘片。
正极一般以铝箔作为基底,两侧均匀涂覆正极材料,正极材料包括一定配比的正极活性物质(如钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料等)、导电添加剂(如乙炔黑、石墨等)以及粘结剂(聚偏氟乙烯(PVDF)为主)。以三元材料电池为例,其正极含有大量的有价金属,其中钴占5~20%,镍占5~12%,锰占7~10%,锂占2~5%。
负极一般以铜箔作为基底,两侧均匀涂覆负极电极材料,负极材料包括一定配比的负极活性物质(石墨、硅碳等)和粘结剂(丁苯橡胶(SBR)、丙烯酸树酯(PAA)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)等)。正、负极活性物质分别与粘结剂相互混合均匀,涂覆在正负极基底上,再经过干燥,碾压后制成正负极材料。
隔膜有PP膜和PE膜,分为单层和多层结构,以三层PP/PE/PP膜为主。电解液采用含锂化合物作为溶质与有机溶剂混合而成,溶质以六氟磷酸锂(LiPF6)为主;有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)等几种溶剂的混合液。根据正极材料的不同,可以将锂离子动力电池分为钴酸锂动力电池、磷酸铁锂动力电池、锰酸锂动力电池和三元材料动力电池等。
废旧锂离子动力电池所含污染物种类多,毒性大。含有重金属化合物、六氟磷酸锂(LiPF6)、苯类、酯类化合物,难以被微生物降解。电池的电极材料一旦进入环境中,电池中的重金属离子、有机物、碳粉尘、氟化物等将可能造成严重的环境污染。其中,正材料会造成重金属污染,污染水体和土壤;负极材料会引发粉尘污染;电解液会引发氟污染以及有机物污染;隔膜材料会造成白色污染。而且,铜、镍、钴、锰、锂等有价金属的流失还会造成资源的浪费。
综上所述,对废旧锂离子动力电池加以回收利用,不仅能推动中国循环经济的发展,同时对于中国的生态文明建设具有显著的意义。
废旧锂离子动力电池回收现状
对废旧锂离子动力电池回收与处理,目的是有效分离电池各组分,提取纯化电池中的有价金属,同时减小废弃物对环境的污染。在过去的十年时间里,有大量的文献和专利来介绍废旧锂离子动力电池回收
虽然废旧锂离子动力电池到了报废的阶段,但电池中仍然有一部分残余的电量没有被消耗掉,因此在电池资源化回收处理电池之前,需要对电池进行放电处理。
与其它电池不同,锂离子动力电池的充放电过程中会造成部分金属锂粘附在正负极的表面,金属锂极易与水发生反应生成氢气H2。此外,锂离子动力电池中含有的电解液遇水会生成有毒的HF。
鉴于这些情况,在回收电池中有价金属前,需要先对电池进行合适的预处理,消除这些潜在的危险。预处理步骤主要包括深度放电过程、破碎、物理分选
为了避免电池自燃,因此在处理前需要将废旧锂离子动力电池深度放电。目前,深度放电主要包括两种方法,浸泡法和电阻法。
浸泡法是指将电池浸泡在电解质溶液中,从而促使电池完全放电,常用的电解质溶液是碳酸钠(Na2CO3)溶液和氯化钠(NaCl)溶液。昝振峰等将废旧锂离子动力电池置于亚硫酸(H2SO3)溶液、Na2CO3溶液以及NaCl溶液浸泡24h。最后结果表明,经NaCl溶液浸泡后的电池,残余电压最低。浸泡法的优点是能够将电池中的剩余电能完全释放出来;同时放电过程中,电池也不会出现过热的现象。缺点是浸泡所需的时间长。
电阻法是指在锂离子动力电池两端连接电阻或者其它导体,造成电池短路,实现电池完全放电。Krüger等采用了金属粉末和石墨短路两种方式对废旧锂离子动力电池进行放电。电阻法的优点是放电快且完全;缺点是短时间内会积聚大量的热,导致电池爆炸。
废旧锂离子动力电池在进入最终的处理之前需要对其进行破碎处理,为后续的处理降低难度。破碎是指破坏电池中各材料的完整形态,甚至进行粉碎和研磨,然后采用选矿、冶金的手段实现各材料的分离和回收。
电池中的电解液极易与水反应,生成有毒的HF气体;
因此,为了防止有毒物质HF的产生,赵东江等将电池打孔置于稀碱水(pH=9~10)溶液中,电池中释放出来的电解液与水反应生成的HF被碱液吸收;
再对浸泡后的电池进行破碎处理。Georgi-Maschlera等通过将电池置于液氮中低温处理4min,促使电池中各成分失活,然后再进行破碎处理,低温条件下可以有效减弱金属锂和电解液的活性,从而减小其在破碎过程中产生的影响,但该方法成本过高,工业生产中不具有可行性。
Recupyl工艺将电池置于充满氩气和二氧化碳的惰性气体中破碎,这种方法有效避免金属锂和电解液与水接触,从而破碎过程中不会生成HF。Batrec工艺先将废旧锂离子动力电池的各成分一一分开,然后将得到的各成分分别置于二氧化碳气氛中粉碎,电池中残余的金属锂会与二氧化碳气体反应,从而减少其在破碎过程中带来的危害。
由于破碎过程不可能在完全密闭的环境下进行,破碎过程中有机物的挥发会污染生产线周边的环境,从而危害工人健康。
物理分选过程主要用来分选破碎后电池碎片中的外壳和隔膜。根据外壳和隔膜与正负极比重、可浮性、磁性等性质的差异,采用不同的物理分选的方式分选出外壳和隔膜。
Shin等提出了一个新的处理废旧钴酸锂电池的方法。采用破碎、筛分、磁选、细磨以及重力分选等方式,将电池碎片中的各成分分开,从而分离回收外壳和隔膜。Bertuol等将水力淘洗法运用于废旧钴酸锂电池处理:首先,用棒磨机将电池研磨至10mm以下,将研磨后的电池碎片置于筛孔为0.211mm的振动筛中,筛下物为LiCoO2和石墨的混合物。将筛上物置于水力淘洗床中,水力淘洗与振动筛分作用相结合,将电池碎片中各成分一一分离,最后可分别得到正极、负极、隔膜、外壳。
通过物理分选优先回收隔膜和外壳,得到的正负极在破碎过程中由于机械物理作用会造成部分正负极材料从基底上脱落下来,但是大部分材料还附着在基底上。因此,我们要对破碎后的电池碎片进行二次处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对于正极材料进行选择性分选,降低了后续浸出工艺的复杂程度,减少了浸出液的使用,提高了回收的效率的废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法,包括以下步骤:
步骤一,将锂电池进行放电处理;
步骤二,将放电处理后的锂电池拆解后获取含石墨负极材料的负极铜箔片和正极材料;将正极材料进行粉碎为正极粉料;
粉碎后的正极粉料首先经过浮选回收Cu材料,然后再经过过滤脱水得到初选后的正极粉料,初选后的正极粉料在进入后续工序中进行处理。
作为本发明进一步的方案:所述步骤一中采用浸泡法对锂电池进行放电,包括以下步骤:锂电池浸泡在电解质溶液中24h,从而促使锂电池完全放电。
作为本发明进一步的方案:所述电解液中含有氯化钠、硫酸铜和抗坏血酸;所述氯化钠的浓度为0.1-1mol/L,所述硫酸铜的浓度为0.1-1mol/L,所述抗坏血酸的浓度为0.05~0.3mol/L。
废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法的分选设备,浮选的设备为浮选机,过滤脱水的设备为离心脱水机。
作为本发明进一步的方案:所述浮选机包括机壳,所述机壳的中心设有主轴,主轴的顶部通过轴承座安装在机壳的顶部,机壳的底部设有进气机构和出料管,进气机构包括主进气管,主进气管的顶端延伸到机壳内部,并连接主轴的底端,主轴为空心结构,中心设有圆柱形空腔,底端设有与圆柱形空腔连通的开口,主进气管通过旋转接头与该开口连接;主轴的顶端通过联轴器连接驱动电机的输出轴,驱动电机通过电机座安装在机壳的顶部,通过驱动电机作为驱动机构,带动主轴转动,空心结构的主轴能够通过主进气管对主轴中心进气。
主进气管的底端连接供气管,机壳下方的主进气管的外周设有数个均匀环形阵列分布的分进气管,分进气管的进气端连通主进气管内腔,出气端连通到机壳内部;主进气管设置分支,分支的分进气管直接向机壳底部进气。
主轴上由上至下依次固定安装有扰流斗、圆台块和扇形板,扰流斗的中心固定安装在主轴上,扰流斗为中心开孔的圆锥形结构,扰流斗的表面开有数个通孔;锥形结构的扰流斗面积略小于机壳的横截面,能够阻隔跟随气流上升的浆料,仅有其上的通孔能够提供向上的通道,而且其在跟随主轴转动的同时能够对上升的气流和浆流进行扰动。
圆台块的中心固定安装于主轴上,圆台块的横截面呈梯形,圆台块内部开有数个气孔,该气孔的外端延伸至圆台块的表面,内端连通主轴内部的圆柱形空腔,圆台块的外周设有螺旋状叶片;圆台块配合螺旋叶片对内部浆料提升混合,并且放射状的喷射气流,配合旋转丰富气流流向;
搅拌叶片呈扇形,与机壳的内壁配合,搅拌叶片上开有数个通孔,这种结构的搅拌叶片配合底部呈半球形的机壳能够实现较为完全的对机壳底部浆料的搅拌,并且在搅拌过程中由于开有数个通孔,能够对于未完全混合的副进气管的进气和浆料进行分散均布,避免浆料堆积于机壳的底部。
机壳的上部外周设有一个或两个或多个溢流槽,溢流槽的上方设有刮板,刮板安装在刮板轴上,刮板轴通过轴承安装在机壳上,并通过联轴器连接刮板电机。通过刮板电机带动旋转,扰动泡沫。
离心脱水机包括螺旋输送机构和过滤筒,螺旋输送机构包括输送筒和输送轴,输送筒的中心设有输送轴,输送轴上设有螺旋叶片,输送轴的一端通过联轴器连接输送电机的输出轴,输送筒的左端顶部设有进料斗,进料斗连接浮选机的出料管,输送筒的右端底部设有出料斗,出料斗的底部出口连接过滤筒的顶部出口,过滤筒的中心设有搅拌轴,搅拌轴上设有搅拌叶片,搅拌轴的顶端安装从动带轮,过滤筒上开有数个透水孔,过滤筒的内壁上覆盖过滤网;
过滤筒的外周设有反冲机构,反冲机构包括圆筒形的水箱,该水箱位于过滤筒的外周,并与过滤筒筒轴设置,水箱的内壁上设有数个反冲喷头,反冲喷头连通水箱内部。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明在锂电池湿法回收的预处理阶段对于正极材料进行物理分选,选出有色金属的Cu材料,降低了后续浸出工艺的复杂程度,减少了浸出液的使用,提高了回收的效率;
本发明利用浮选机和离心脱水机的配合对于进行有效的浮选和过滤脱水,不影响后续工艺。
附图说明
图1为废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法中浮选机的结构示意图。
图2为废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法中浮选机的扰流斗的结构示意图。
图3为废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法中浮选机的圆台块的结构示意图。
图4为废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法中离心脱水机的结构示意图。
图5为废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法离心脱水机的过滤筒的结构示意图。
图6为废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法离心脱水机的过滤筒的滤网刷的结构示意图。
图中附图标记如下表:
101 机壳 102 主轴
103 主进气管 104 分进气管
105 驱动电机 106 扰流斗
107 圆台块 108 扇形板
109 气孔 110 溢流槽
111 出料管
201 螺旋输送机构 202 输送机构支架
203 支脚 204 进料斗
205 输送筒 206 输送轴
207 出料斗 208 过滤筒
209 搅拌轴 210 透水孔
211 从动带轮 212 水箱
213 排料口 214 排料管
215 滤网刷
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法,
包括以下步骤:
步骤一,将锂电池进行放电处理;
步骤二,将放电处理后的锂电池拆解后获取含石墨负极材料的负极铜箔片和正极材料;将正极材料进行粉碎为正极粉料;
粉碎后的正极粉料首先经过浮选回收Cu材料,然后再经过过滤脱水得到初选后的正极粉料,初选后的正极粉料在进入后续工序中进行处理。
浮选的设备为浮选机,过滤脱水的设备为离心脱水机。
步骤一中采用浸泡法对锂电池进行放电,包括以下步骤:锂电池浸泡在电解质溶液中24h,从而促使锂电池完全放电;
电解液中含有氯化钠、硫酸铜和抗坏血酸;所述氯化钠的浓度为0.1-1mol/L,所述硫酸铜的浓度为0.1-1mol/L,所述抗坏血酸的浓度为0.05~0.3mol/L。
请参阅图1-3,浮选机包括机壳101,所述机壳101的中心设有主轴102,主轴102的顶部通过轴承座安装在机壳101的顶部,机壳101的底部设有进气机构和出料管111,进气机构包括主进气管103,主进气管103的顶端延伸到机壳101内部,并连接主轴102的底端,主轴102为空心结构,中心设有圆柱形空腔,底端设有与圆柱形空腔连通的开口,主进气管103通过旋转接头与该开口连接;主轴102的顶端通过联轴器连接驱动电机105的输出轴,驱动电机105通过电机座安装在机壳101的顶部,通过驱动电机105作为驱动机构,带动主轴102转动,空心结构的主轴102能够通过主进气管103对主轴102中心进气。
主进气管103的底端连接供气管,机壳101下方的主进气管103的外周设有数个均匀环形阵列分布的分进气管104,分进气管104的进气端连通主进气管103内腔,出气端连通到机壳101内部;主进气管103设置分支,分支的分进气管104直接向机壳101底部进气。
主轴102上由上至下依次固定安装有扰流斗106、圆台块107和扇形板108,扰流斗106的中心固定安装在主轴102上,扰流斗106为中心开孔的圆锥形结构,扰流斗106的表面开有数个通孔;锥形结构的扰流斗106面积略小于机壳101的横截面,能够阻隔跟随气流上升的浆料,仅有其上的通孔能够提供向上的通道,而且其在跟随主轴102转动的同时能够对上升的气流和浆流进行扰动。
圆台块107的中心固定安装于主轴102上,圆台块107的横截面呈梯形,圆台块107内部开有数个气孔109,该气孔109的外端延伸至圆台块107的表面,内端连通主轴102内部的圆柱形空腔,圆台块107的外周设有螺旋状叶片;圆台块107配合螺旋叶片对内部浆料提升混合,并且放射状的喷射气流,配合旋转丰富气流流向;
搅拌叶片呈扇形,与机壳101的内壁配合,搅拌叶片上开有数个通孔,这种结构的搅拌叶片配合底部呈半球形的机壳101能够实现较为完全的对机壳101底部浆料的搅拌,并且在搅拌过程中由于开有数个通孔,能够对于未完全混合的副进气管的进气和浆料进行分散均布,避免浆料堆积于机壳101的底部。
机壳101的上部外周设有一个或两个或多个溢流槽110,溢流槽110的上方设有刮板,刮板安装在刮板轴上,刮板轴通过轴承安装在机壳101上,并通过联轴器连接刮板电机。通过刮板电机带动旋转,扰动泡沫。
供气管可以连接空压机等供气机构。
必要的,驱动电机105为现有成熟设备,可通过开关连接电源进行控制和供电。
必要的,出料管111上设有阀门,控制出料。
浮选机设计底部进气的进气机构,主进气管103给分进气管104和圆台块107供气,而分进气管104给机壳101底部直接供气配合搅拌叶片与浆料混合,主进气管103进入圆台块107的气体通过气孔109排出,配合圆台块107的旋转产生的离心力增速甩出与机壳101中部的浆料混合,圆台块107旋转时配合其表面的螺旋形叶片能够对浆料产生竖直方向上的作用力,提高扩散混合效果,与此同时上部的扰流斗106能够覆盖机壳101内部大部分的横截面积,因此在气流带动浆料上升时会受到扰流斗106的阻碍,仅能够通过其上的通孔通过,并且扰流斗106同样跟随主轴102转动,能够进一步提高扩散混合效果,含Cu的泡沫产品从上部的溢流槽110刮出,收集回收,浮选后剩余的浆料从出料管11排出到离心脱水机进行处理。
请参阅图4-6,离心脱水机包括螺旋输送机构201和过滤筒208,螺旋输送机构201包括输送筒205和输送轴206,输送筒205的中心设有输送轴206,输送轴206上设有螺旋叶片,输送轴206的一端通过联轴器连接输送电机的输出轴,输送筒205的左端顶部设有进料斗204,进料斗204连接浮选机的出料管,输送筒205的右端底部设有出料斗207,出料斗207的底部出口连接过滤筒208的顶部出口,过滤筒208的中心设有搅拌轴209,搅拌轴209上设有搅拌叶片,搅拌轴209的顶端安装从动带轮211,过滤筒208上开有数个透水孔210,过滤筒208的内壁上覆盖过滤网;
过滤筒208的外周设有反冲机构,反冲机构包括圆筒形的水箱212,该水箱212位于过滤筒208的外周,并与过滤筒208筒轴设置,水箱212的内壁上设有数个反冲喷头,反冲喷头连通水箱212内部;
过滤筒208的底部设有排料口213,排料口213上设有排料阀,排料口213通过排料管214连接到过滤筒208外部。
螺旋输送机构201的底部通过输送机构支架202安装于地面上,过滤筒208的底部通过支脚203安装于地面上。
进一步,从动带轮211连接驱动机构,该驱动机构包括搅拌电机,搅拌电机的输出轴上设有主动带轮,主动带轮与从动带轮211带传动连接。
进一步,搅拌轴209上设有滤网刷215,数个滤网刷215均匀环形阵列分布,并通过连杆连接搅拌轴209。能够在过滤时刷洗过滤网在反冲洗时提高滤网的清洁度。
浮选机浮选后产生的混合浮选液的正极材料通过螺旋输送机构送入过滤筒208内通过搅拌轴209搅拌带动浆液过滤,将正极材料过滤在过滤筒208内,工作一段时间后开启排料阀和反冲机构水箱212的供水使水箱的反冲喷头向过滤筒208喷水将杂质从过滤筒208的过滤网上剥离,跟随水流从排料管214排出,冲洗一段时间后继续输入浆液进行过滤,时刻保持着较高的过滤效率和效果。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (1)

1.一种废旧锂电池湿法回收生产线物理分选方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,将锂电池进行放电处理;
步骤二,将放电处理后的锂电池拆解后获取含石墨负极材料的负极铜箔片和正极材料;将正极材料进行粉碎为正极粉料;
粉碎后的正极粉料首先经过浮选回收Cu材料,然后再经过过滤脱水得到初选后的正极粉料,初选后的正极粉料在进入后续工序中进行处理;
所述步骤一中采用浸泡法对锂电池进行放电,包括以下步骤:锂电池浸泡在电解质溶液中24h,从而促使锂电池完全放电;
所述电解液中含有氯化钠、硫酸铜和抗坏血酸;所述氯化钠的浓度为0.1~1mol/L,所述硫酸铜的浓度为0.1~1mol/L,所述抗坏血酸的浓度为0.05~0.3mol/L;
所述浮选的设备为浮选机,过滤脱水的设备为离心脱水机,所述浮选机包括机壳,所述机壳的中心设有主轴,主轴的顶部通过轴承座安装在机壳的顶部,机壳的底部设有进气机构和出料管,进气机构包括主进气管,主进气管的顶端延伸到机壳内部,并连接主轴的底端,主轴为空心结构,中心设有圆柱形空腔,底端设有与圆柱形空腔连通的开口,主进气管通过旋转接头与该开口连接;主轴的顶端通过联轴器连接驱动电机的输出轴,驱动电机通过电机座安装在机壳的顶部,通过驱动电机作为驱动机构,带动主轴转动,空心结构的主轴能够通过主进气管对主轴中心进气;
所述主进气管的底端连接供气管,机壳下方的主进气管的外周设有数个均匀环形阵列分布的分进气管,分进气管的进气端连通主进气管内腔,出气端连通到机壳内部;主进气管设置分支,分支的分进气管直接向机壳底部进气;
所述主轴上由上至下依次固定安装有扰流斗、圆台块和扇形板,扰流斗的中心固定安装在主轴上,扰流斗为中心开孔的圆锥形结构,扰流斗的表面开有数个通孔;锥形结构的扰流斗面积小于机壳的横截面,能够阻隔跟随气流上升的浆料,仅有其上的通孔能够提供向上的通道,而且其在跟随主轴转动的同时能够对上升的气流和浆流进行扰动;
浮选机设计底部进气的进气机构,主进气管给分进气管和圆台块供气,而分进气管给机壳底部直接供气配合搅拌叶片与浆料混合,主进气管进入圆台块的气体通过气孔排出,配合圆台块的旋转产生的离心力增速甩出与机壳中部的浆料混合,圆台块旋转时配合其表面的螺旋形叶片能够对浆料产生竖直方向上的作用力,提高扩散混合效果,气流带动浆料上升时会受到扰流斗的阻碍,仅能够通过扰流斗的通孔通过,并且扰流斗同样跟随主轴转动,提高扩散混合效果,含Cu的泡沫产品从上部的溢流槽刮出,收集回收,浮选后剩余的浆料从出料管排出到离心脱水机进行处理;
所述圆台块的中心固定安装于主轴上,圆台块的横截面呈梯形,圆台块内部开有数个气孔,该气孔的外端延伸至圆台块的表面,内端连通主轴内部的圆柱形空腔,圆台块的外周设有螺旋状叶片;圆台块配合螺旋叶片对内部浆料提升混合,并且圆台块放射状的喷射气流;
所述机壳的上部外周设有一个或两个或多个溢流槽,溢流槽的上方设有刮板,刮板安装在刮板轴上,刮板轴通过轴承安装在机壳上,并通过联轴器连接刮板电机;
所述离心脱水机包括螺旋输送机构和过滤筒,螺旋输送机构包括输送筒和输送轴,输送筒的中心设有输送轴,输送轴上设有螺旋叶片,输送轴的一端通过联轴器连接输送电机的输出轴,输送筒的左端顶部设有进料斗,进料斗连接浮选机的出料管,输送筒的右端底部设有出料斗,出料斗的底部出口连接过滤筒的顶部出口,过滤筒的中心设有搅拌轴,搅拌轴上设有搅拌叶片,搅拌轴的顶端安装从动带轮,过滤筒上开有数个透水孔,过滤筒的内壁上覆盖过滤网;过滤筒的外周设有反冲机构,反冲机构包括圆筒形的水箱,该水箱位于过滤筒的外周,并与过滤筒筒轴设置,水箱的内壁上设有数个反冲喷头,反冲喷头连通水箱内部。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112897108B (zh) * 2021-01-20 2022-11-29 全南县瑞隆科技有限公司 一种用于锂电池回收的螺旋进料机
CN113355539B (zh) * 2021-05-24 2022-06-21 江西应用技术职业学院 一种可降低稀土损失的离子吸附型稀土矿回收装置
CN113528824A (zh) * 2021-06-21 2021-10-22 广东邦普循环科技有限公司 一种回收废旧锂离子电池粉中单质铜的方法和应用
CN114029128B (zh) * 2021-11-08 2023-01-31 矿冶科技集团有限公司 一种石墨矿碎磨浮选一体化设备及方法
CN114094220B (zh) * 2021-11-18 2023-09-22 隽诺环保装备科技(肇庆)有限公司 一种废弃锂电池热处理装置
GB2623420A (en) * 2022-06-02 2024-04-17 Hunan Brunp Recycling Tech Co Ltd Lithium iron phosphate battery waste liquid stirring mechanism for lithium extraction
CN115178134B (zh) * 2022-06-02 2023-09-12 广东邦普循环科技有限公司 一种磷酸铁锂电池废液提锂用搅拌机构
CN115041294A (zh) * 2022-06-15 2022-09-13 黄瑶 一种稀有金属矿山开采用选矿机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107445439A (zh) * 2017-08-18 2017-12-08 合肥荣电环境电器有限公司 一种禽畜粪便脱水装置及其脱水方法
CN108772203A (zh) * 2018-07-01 2018-11-09 张大伟 一种锡矿矿厂选矿用浮选机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102956936B (zh) * 2011-08-25 2015-04-15 深圳市格林美高新技术股份有限公司 一种处理废旧汽车动力锂电池磷酸铁锂正极材料的方法
CN107275700B (zh) * 2016-04-07 2019-07-05 中国科学院过程工程研究所 一种基于湿式破碎的废旧锂离子电池回收处理方法
KR101731213B1 (ko) * 2016-05-26 2017-04-27 (주)이엠티 폐 리튬전지로부터 리튬화합물을 회수하는 방법
CN108550940A (zh) * 2018-04-25 2018-09-18 河南师范大学 废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料的资源化回收再利用方法
CN108736087A (zh) * 2018-05-23 2018-11-02 深圳市恒创睿能环保科技有限公司 一种湿法回收废弃动力电池中有价成分的工艺
CN108465518B (zh) * 2018-06-01 2023-09-12 襄阳远锐资源工程技术有限公司 一种用于铅酸蓄电池的破碎分选系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107445439A (zh) * 2017-08-18 2017-12-08 合肥荣电环境电器有限公司 一种禽畜粪便脱水装置及其脱水方法
CN108772203A (zh) * 2018-07-01 2018-11-09 张大伟 一种锡矿矿厂选矿用浮选机

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