CN110016564A - 利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法 - Google Patents

利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110016564A
CN110016564A CN201910341606.4A CN201910341606A CN110016564A CN 110016564 A CN110016564 A CN 110016564A CN 201910341606 A CN201910341606 A CN 201910341606A CN 110016564 A CN110016564 A CN 110016564A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium
copper
brass alloy
alloy
white brass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910341606.4A
Other languages
English (en)
Inventor
钟发平
黄林波
杨先锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF ADVANCE ENERGY STORAGE MATERIALS
Original Assignee
NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF ADVANCE ENERGY STORAGE MATERIALS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF ADVANCE ENERGY STORAGE MATERIALS filed Critical NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF ADVANCE ENERGY STORAGE MATERIALS
Priority to CN201910341606.4A priority Critical patent/CN110016564A/zh
Publication of CN110016564A publication Critical patent/CN110016564A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/0028—Smelting or converting
    • C22B15/0052—Reduction smelting or converting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/0056—Scrap treating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001—Dry processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/01—Alloys based on copper with aluminium as the next major constituent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供了一种利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，将废旧锂电池进行破碎并分选出活性物质粉和含铜铝的混合颗粒，将分选出的含铜铝的混合颗粒置于筛分机中筛分出富铜材料，将筛分出的富铜材料置于温度为1250～1350℃的精炼反射炉中熔化，之后往熔化的产物中加入辅助还原剂和熔剂，搅拌捞渣一定时间后得到合金半成品，依据合金半成品中各金属元素的质量含量与制备铝白铜合金所需各金属元素的质量含量的偏差值，向合金半成品中补入相应纯金属，在精炼反射炉中经精炼——搅拌——捞渣——浇铸形成铝白铜合金。本发明方法工艺简单、新颖，产品纯度高，污染较小。

Description

利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法
技术领域
本发明涉及一种利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法。
背景技术
环境污染和石油能源危机问题共同推动了电动汽车及动力电池的发展。随着国内电动汽车的快速发展，动力电池的使用量也将逐渐增大。但动力电池均有一定的使用寿命，使用一段时间后需要更换产生较多的废旧电池，而废旧电池中含有金属镍、钴、锰、铝等，这些元素不做处理则会对自然环境和人类健康产生较大威胁，且会产生较大的资源浪费。传统的废旧锂电池经过预处理后，会分选出铜铝混合物、活性物质粉、隔膜等，当前的做法较多的是直接将铜铝混合物直接售卖，而铜铝混合物因含铜、铝成分会随着电池型号不同而产生波动，再加上粒度大小不一，直接售卖会造成回收价值低；也有一些通过设备处理回收铜铝混合物的工艺，但现有回收铜铝的技术，铜铝分离成本较高，且分离后夹杂较多的镍、钴、锰、石墨等元素，杂质率较高。
发明内容
本发明旨在提供一种工艺简单、新颖、产品纯度高、污染较小的利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法。
本发明通过以下方案实现：
一种利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，按以下步骤进行，
(a)将废旧锂电池进行破碎并分选出活性物质粉和含铜铝的混合颗粒，破碎包括粗破、细破两个步骤，活性物质粉一般含镍、钴、锰、锂、石墨粉以及少量的铜、铝元素，含铜铝的混合颗粒包含铜、铝和少量活性物质粉；将分选出的含铜铝的混合颗粒置于筛分机中筛分出富铜材料；所述富铜材料中，铜元素的质量含量一般为60～97％，铝元素的质量含量一般为2～20％，其余的为镍、钴、锰、锂和石墨元素等即镍、钴、锰、锂和石墨元素等的总质量含量为1～20％；此步骤为常规工艺；
(b)将步骤(a)筛分出的富铜材料置于温度为1250～1350℃的精炼反射炉中熔化，之后往熔化的产物中加入辅助还原剂和熔剂，搅拌捞渣一定时间后得到合金半成品；富铜材料的熔化时间一般控制为4～8h，搅拌捞渣时间控制为1～3h；
(c)依据步骤(b)制得的合金半成品中各金属元素的质量含量与制备铝白铜合金所需各金属元素的质量含量的偏差值，向合金半成品中补入相应纯金属，在精炼反射炉中经精炼——搅拌——捞渣——浇铸形成铝白铜合金。铝白铜合金有多种规格多种标准，其所需的金属元素的质量含量也有所不同，在具体制备时，补入的纯金属的用量可根据各标准中铝白铜合金的所需各金属元素的质量含量进行具体计算得出。铝白铜合金中的金属元素一般为铝、铜，实际生产中也就是对铝、铜进行补充。例如，合金半成品中铜金属元素的质量含量低于制备铝白铜合金所需铜金属元素的质量含量，则补入纯铜金属。考虑到熔化速度，补入的相应纯金属为小块或粉末状。
进一步地，所述步骤(b)中，辅助还原剂为树木、重油、轻柴油、天然气中的一种，天然气的压力为0.2Mpa，所述辅助还原剂的加入质量以合金半成品中的硫元素质量含量低于设定阈值A进行控制，其中A为0.005～0.01％，一般现场取合金半成品观察断面进行检测判断；所述熔剂为石英石或河砂且其中的二氧化硅质量含量不少于90％，所述熔剂的加入质量为富铜材料加入质量的1～3％。进一步地，所述步骤(c)中，熔化炉的温度控制为1250～1350℃。步骤(c)中的精炼、搅拌、捞渣、浇铸为常规工艺，精炼、搅拌、捞渣、浇铸全部完成的时间一般总体为6～10h，各步骤具体时间可根据实际情况进行调整控制。
本发明的利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，工艺简单、新颖，生产效率快，回收合金产品纯度高，可用于造船、电力、化工等工业部门中各种高强耐蚀件。本发明的利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，能耗低，安全性高，污染小，适用于大规模处理废旧锂电池。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，按以下步骤进行，
(a)将废旧锂电池进行破碎并分选出活性物质粉和含铜铝的混合粉末；破碎包括粗破、细破两个步骤，活性物质粉一般含镍、钴、锰、锂、石墨粉以及少量的铜、铝元素，含铜铝的混合粉末包含铜、铝和少量活性物质粉；将分选出的含铜铝的混合颗粒置于筛分机中筛分出富铜材料；经检测，富铜材料中，铜质量含量为88％，铝质量含量为9％，镍、钴、锰、锂、石墨等的总质量含量为3％；
(b)将步骤(a)筛分出的富铜材料置于温度为1250℃的精炼反射炉中熔化，熔化时间控制为8h，之后往熔化的产物中加入树木和二氧化硅含量为90％以上的河砂，搅拌捞渣1h后得到合金半成品，其中树木的加入质量以合金半成品中的硫元素质量含量低于0.01％进行控制，河砂的加入质量为富铜材料加入质量的1％；检测合金半成品的各金属元素质量含量，其中铜金属元素的质量含量为90％，铝金属元素的质量含量为5％；
(c)依据步骤(b)制得的合金半成品中各金属元素的质量含量与制备GB2069-1980的BAI13-3标准的铝白铜合金所需各金属元素的质量含量的偏差值，向合金半成品中补入相应纯金属即纯铜金属小块，在温度为1250℃的精炼反射炉中经精炼——搅拌——捞渣——浇铸形成铝白铜合金，精炼、搅拌、捞渣、浇铸的总时间控制为6h。
将实施例1制备得到的铝白铜合金进行成分含量检测，具体数据见表1，从表1中数据可看出，实施例1制备得到的铝白铜合金符合GB2069-1980的BAI13-3标准。
表1 实施例1制备得到的铝白铜合金的成分含量
元素名称 Cu Al
质量含量(％) 97.01 2.95
实施例2
一种利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，其步骤与实施例1的利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法的步骤基本相同，其不同之处在于：
1、步骤(a)中，经检测，富铜材料中，铜质量含量为97％，铝质量含量为2％，镍、钴、锰、锂、石墨等的总质量含量为1％；
2、步骤(b)中，精炼反射炉的温度控制为1350℃，熔化时间控制为4h；辅助还原剂采用气压为0.2Mpa的天然气，天然气的加入质量以合金半成品中的硫元素质量含量低于0.009％进行控制；熔剂采用二氧化硅含量为90％以上的石英石，石英石的加入质量为富铜材料加入质量的3％；搅拌捞渣时间控制为3h；检测合金半成品的各金属元素质量含量，其中铜金属元素的质量含量为99％，铝金属元素的质量含量为1％；
3、步骤(c)中，依据步骤(b)制得的合金半成品中各金属元素的质量含量与制备GB2069-1980的BAI16-1.5标准的铝白铜合金所需各金属元素的质量含量的偏差值，向合金半成品中补入相应纯金属即纯铝金属小块，精炼反射炉的温度控制为1350℃，精炼、搅拌、捞渣、浇铸的总时间控制为8h。
将实施例2制备得到的铝白铜合金进行成分含量检测，具体数据见表2，从表2中数据可看出，实施例2制备得到的铝白铜合金符合GB2069-1980的BAI16-1.5标准。
表2 实施例2制备得到的铝白铜合金的成分含量
元素名称 Cu Al
质量含量(％) 98.51 1.36

Claims (4)

1.一种利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，其特征在于：按以下步骤进行，
(a)将废旧锂电池进行破碎并分选出活性物质粉和含铜铝的混合颗粒，将分选出的含铜铝的混合颗粒置于筛分机中筛分出富铜材料；
(b)将步骤(a)筛分出的富铜材料置于温度为1250～1350℃的精炼反射炉中熔化，之后往熔化的产物中加入辅助还原剂和熔剂，搅拌捞渣一定时间后得到合金半成品；
(c)依据步骤(b)制得的合金半成品中各金属元素的质量含量与制备铝白铜合金所需各金属元素的质量含量的偏差值，向合金半成品中补入相应纯金属，在精炼反射炉中经精炼——搅拌——捞渣——浇铸形成铝白铜合金。
2.如权利要求1所述的利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，其特征在于：所述步骤(b)中，辅助还原剂为树木、重油、轻柴油、天然气中的一种，天然气的压力为0.2Mpa，所述辅助还原剂的加入质量以合金半成品中的硫元素质量含量低于设定阈值A进行控制，其中A为0.005～0.01％，一般现场取铜样观察断面判定终点；所述熔剂为石英石或河砂且其中的二氧化硅质量含量不少于90％，所述熔剂的加入质量为富铜材料加入质量的1～3％。
3.如权利要求1或2所述的利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，其特征在于：所述步骤(c)中，熔化炉的温度控制为1250～1350℃。
4.如权利要求1或2所述的利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法，其特征在于：所述步骤(b)中，搅拌捞渣时间控制为1～3h。
CN201910341606.4A 2019-04-26 2019-04-26 利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法 Pending CN110016564A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910341606.4A CN110016564A (zh) 2019-04-26 2019-04-26 利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910341606.4A CN110016564A (zh) 2019-04-26 2019-04-26 利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110016564A true CN110016564A (zh) 2019-07-16

Family

ID=67192536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910341606.4A Pending CN110016564A (zh) 2019-04-26 2019-04-26 利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110016564A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101831548A (zh) * 2010-03-31 2010-09-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法
CN102664294A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 哈尔滨工业大学 废旧磷酸铁锂电池的回收方法
US20170362683A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-21 Shinko Frex Inc. Method for producing aluminum-copper alloy from lithium ion secondary battery
CN107528100A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 新兴拓昱有限公司 由锂离子二次电池制造铝‑铜合金的方法
CN107604207A (zh) * 2017-11-16 2018-01-19 宁波兴业盛泰集团有限公司 一种高导电高强度的铝白铜合金及其制备方法
CN108624780A (zh) * 2018-06-28 2018-10-09 湖州好灵通铝业有限公司 一种高导电高强度的铝白铜合金及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101831548A (zh) * 2010-03-31 2010-09-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法
CN102664294A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 哈尔滨工业大学 废旧磷酸铁锂电池的回收方法
US20170362683A1 (en) * 2016-06-16 2017-12-21 Shinko Frex Inc. Method for producing aluminum-copper alloy from lithium ion secondary battery
CN107528100A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 新兴拓昱有限公司 由锂离子二次电池制造铝‑铜合金的方法
CN107604207A (zh) * 2017-11-16 2018-01-19 宁波兴业盛泰集团有限公司 一种高导电高强度的铝白铜合金及其制备方法
CN108624780A (zh) * 2018-06-28 2018-10-09 湖州好灵通铝业有限公司 一种高导电高强度的铝白铜合金及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贺晓红 等: "《铜冶金生产技术》", 28 February 2017, 冶金工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Georgi-Maschler et al. Development of a recycling process for Li-ion batteries
BR112020001012A2 (pt) métodos para produção de ligas de alumínio 2024 e 7075 através da reciclagem de sucatas de ligas de alumínio de aeronaves
CN105543528A (zh) 利用高硅电解铝液直接生产6系铝合金的方法
CN101648701B (zh) 粗碲的还原熔炼和扒渣提纯的方法
CN106011497A (zh) 一种从铅冰铜中回收粗铅的方法
CN105603224A (zh) 一种含铅废弃物配置铅锑合金的冶炼方法
CN112553467A (zh) 低Zn低Cu类再生铝合金生产的工艺
JP2024045536A (ja) ニッケル、マンガン、及びコバルトを回収するための高温冶金法
CN102011028B (zh) 用作电极的锌粉及其制备方法
CN102010932A (zh) 一种利用铝电解废碳化硅生产脱氧剂的方法
CN110016564A (zh) 利用废旧锂电池回收制备铝白铜合金的方法
CN101144135B (zh) 一种环境友好的镍/钴/铁合金生产工艺及其系统
CN109811133B (zh) 利用废旧锂电池回收制备铝铜合金的方法
CN109371248B (zh) 一种降低废旧黄杂铜中铅含量的方法
CN102876910A (zh) 一种高硅铝合金的制备方法
CN114318027B (zh) 一种废杂铜生产铜棒的生产工艺
CN109267108A (zh) 一种铝铬合金的制备方法
CN107630234B (zh) 一种利用氯盐氧化物体系熔盐电解制备铝钪中间合金的方法
CN110106430A (zh) 利用废旧镍氢电池回收制备铝镍钴永磁合金的方法
CN109055758A (zh) 一种用铜泥生产电解锌的工艺
CN104195363A (zh) 一种紫杂铜回收精炼剂
CN104195350A (zh) 一种用于紫杂铜回收的精炼剂及其制备方法
CN1231614C (zh) 电解铝用氧化亚铜基的金属陶瓷惰性阳极材料
CN108977622A (zh) 一种利用铝废料加工炼钢铝脱氧剂的方法
CN115198154B (zh) 一种易储运、制氢速率可控的镁合金及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190716

RJ01 Rejection of invention patent application after publication