CN115156243A - 一种废旧电池正负极材料的回收工艺 - Google Patents
一种废旧电池正负极材料的回收工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115156243A CN115156243A CN202210839361.XA CN202210839361A CN115156243A CN 115156243 A CN115156243 A CN 115156243A CN 202210839361 A CN202210839361 A CN 202210839361A CN 115156243 A CN115156243 A CN 115156243A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nickel cobalt
- lithium nickel
- lithium
- magnetic
- materials
- 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
Links
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000010405 anode material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 40
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 38
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 36
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 31
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 29
- PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Li] Chemical compound [Co].[Ni].[Li] PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N lithium nickel Chemical compound [Li].[Ni] RSNHXDVSISOZOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 25
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- -1 lithium hexafluorophosphate Chemical compound 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/30—Combinations with other devices, not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B15/00—Combinations of apparatus for separating solids from solids by dry methods applicable to bulk material, e.g. loose articles fit to be handled like bulk material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
- B09B3/35—Shredding, crushing or cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/15—Electronic waste
- B09B2101/16—Batteries
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明属于废旧电池资源化利用技术领域，具体涉及一种废旧电池正负极材料的回收工艺。
背景技术
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4-7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。
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。
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。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明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。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明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5-30mm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。
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。
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。
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。
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）。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
1）本发明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。
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。
3）本发明流程简单，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。
当然，实施本发明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
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明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。
本发明公开了本发明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5-30mm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。
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。
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。
原物料被简单撕碎后成片状或块状，粒度在50-150mm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进行破碎，破碎时间3分钟，物料大小在0-30mm，进入高频振动筛进行筛分后，87wt%的铝箔被分离出来，将磁系物料进入皮带式干磁辊磁选机进行分选，Al含量为0.58%，P含量为18.75%，Li含量为3.77%，经回算P回收率84.81%，Li回收率84.95%。
实施例2
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镍钴锰三元粉电池，来源为某汽车废弃电池，废旧电池正极材料主要是铝箔、锂镍钴锰组分，负极材料主要为石墨、铜箔，电池外部有纸壳、塑料等包裹物。
原物料被机械拆解后，粒度范围在40-200mm之间，将物料进行涡流分选机进行分选，90wt%的塑料被分离，将剩余物料倒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，锂镍钴锰组分和带有锂镍钴锰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进行破碎，破碎时间6分钟，物料大小在0-15mm，进入高频振动筛进行筛分后，87wt%的铝箔被分离出来，将磁系物料进入皮带式干磁辊磁选机进行分选，得到Al含量为0.76%，Ni含量为12.8%，Co含量为2.17%，Mn含量为37%，回算Ni回收率83.75%，Co回收率83.55%，Mn回收率83.27%。
实施例3
本实施例提供了一种废旧电池正负极材料的回收工艺，所述的废旧电池为磷酸铁锂粉电池，来源为手机废弃电池，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。
原物料被机械拆解后，粒度范围在10-20mm之间，将物料进行涡流分选机进行分选，87wt%的塑料、纸壳、隔膜等物被分离，将剩余物料倒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，锂镍钴锰组分和带有锂镍钴锰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进行破碎，破碎时间2分钟，物料颗粒在5mm以下，进入高频振动筛进行筛分后，90wt%的铝箔被分离出来，将磁系物料进入皮带式干磁辊磁选机进行分选，得到Al含量为0.14%，P含量为18.23%，Li含量为3.59%，经回算P回收率85.21%，Li回收率85.37%。
实施例4
本实施例提供了一种废旧电池正负极材料的回收工艺，所述的废旧电池为磷酸铁锂粉电池和锂镍钴锰电池的混合物料，来源为手机废弃电池和新能源公交车废旧电池，废旧电池正极材料主要是铝箔、锂镍钴锰组分或磷酸铁锂组分，负极材料主要为石墨、铜箔，电池外部有纸壳、塑料等包裹物。
原物料被机械拆解后，粒度范围在10-180mm之间，将物料进行涡流分选机进行分选，83%的塑料、纸壳、隔膜等物被分离，将剩余物料倒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，锂镍钴锰组分和带有锂镍钴锰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进行破碎，破碎时间12分钟，物料颗粒在14mm以下，进入高频振动筛进行筛分后，90wt%的铝箔被分离出来，将磁系物料进入皮带式干磁辊磁选机进行分选，得到Al含量为0.17%，P含量为17.63%，Li含量为3.53%，Ni含量为12.4%，Co含量为2.15%，Mn含量为36.6%，回算经回算P回收率75.94%，Li回收率75.57%，Ni回收率63.75%，Co回收率63.47%，Mn回收率63.21%。
实施例5
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，主要是5号和3号小号电池，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。
原物料被简单撕碎后成片状或块状，粒度在15-20mm之间，将物料进行涡流分选机进行分选，92wt%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进行破碎，破碎时间3分钟，物料大小在0-8mm，进入高频振动筛进行筛分后，87wt%的铝箔被分离出来，将磁系物料进入皮带式干磁辊磁选机进行分选，Al含量为0.69%，P含量为17.95%，Li含量为3.64%，经回算P回收率84.63%，Li回收率84.88%。
对比例1
文献资料（Dorella G, MB. Mansur. A study of the separation of cobaltfrom spent Li-ion battery residues[J].Journal of Power Sources, 2007,170(1):210-215.）记载：应用机械筛分和筛子相结合分选废旧电池，其负极材料为磷酸铁锂粉，经两次粉粹和三次筛选，Co的回收率为28%。
结合实施例1-5和对比例1，本发明可有效回收废弃电池的P、Li、Ni、Co、Mn等金属，可有效降低贵金属中Al的含量，综合回收率在85%。对比例只针对性回收了一种金属Co，回收率为28%。由此可见本发明可有效回收废旧电池的磷酸铁锂组分/锂镍钴锰或镍钴铝酸锂组分，为进一步电池的二次处理和深处理提供了品位较高的原材料，相对应无需使用大量药剂萃取杂质，降低了药剂使用量，减少了环境污染，提高了经济效益。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (4)
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5-30mm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。
2.根据权利要求1所述的废旧电池正负极材料的分选工艺，其特征在于，步骤1涡流风选中采用的涡流风选设备为高压鼓风机。
3.根据权利要求1所述的废旧电池正负极材料的分选工艺，其特征在于，步骤2破碎工艺采用的破碎设备为复合型颚式破碎机。
4.根据权利要求1所述的废旧电池正负极材料的分选工艺，其特征在于，步骤4中筛分工艺采用的筛分设备为高频细筛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210839361.XA CN115156243A (zh) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 一种废旧电池正负极材料的回收工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210839361.XA CN115156243A (zh) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 一种废旧电池正负极材料的回收工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115156243A true CN115156243A (zh) | 2022-10-11 |
Family
ID=83495049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210839361.XA Pending CN115156243A (zh) | 2022-07-18 | 2022-07-18 | 一种废旧电池正负极材料的回收工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115156243A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115709978A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-02-24 | 安徽鑫梓润发展科技有限公司 | 一种磷酸铁锂电池中正极片材料的回收方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000135450A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 破砕装置及び選別処理装置及び破砕方法及び選別処理方法 |
| JP2004000871A (ja) * | 2002-04-03 | 2004-01-08 | Jfe Kankyo Corp | 廃棄物処理システム及び廃乾電池処理方法 |
| CN108550942A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-18 | 金川集团股份有限公司 | 一种废旧锂离子电池全组分无害化回收处理方法 |
| JP2019171267A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 太平洋セメント株式会社 | 廃リチウムイオン電池の処理装置及び処理方法 |
| CN112275765A (zh) * | 2020-09-09 | 2021-01-29 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种处理废旧锂电池隔膜纸的方法 |
| CN112742843A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-05-04 | 中南大学 | 一种浮选加固相烧结回收再利用废旧锰酸锂电池的方法 |
| CN113067028A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-02 | 北京佰利格瑞资源科技有限公司 | 一种磷酸铁锂退役锂离子电池回收再利用方法 |
| CN113083848A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-09 | 深圳清研装备科技有限公司 | 废旧磷酸铁锂电池正、负极材料分选回收方法 |
| CN113426804A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 上海第二工业大学 | 一种废弃锂离子电池资源性组分的物理分离富集方法 |
| CN114273387A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 湖南博一环保科技有限公司 | 一种水淬渣回收碳、还原性铁的方法 |
-
2022
- 2022-07-18 CN CN202210839361.XA patent/CN115156243A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000135450A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Mitsubishi Electric Corp | 破砕装置及び選別処理装置及び破砕方法及び選別処理方法 |
| JP2004000871A (ja) * | 2002-04-03 | 2004-01-08 | Jfe Kankyo Corp | 廃棄物処理システム及び廃乾電池処理方法 |
| JP2019171267A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 太平洋セメント株式会社 | 廃リチウムイオン電池の処理装置及び処理方法 |
| CN108550942A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-18 | 金川集团股份有限公司 | 一种废旧锂离子电池全组分无害化回收处理方法 |
| CN112275765A (zh) * | 2020-09-09 | 2021-01-29 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种处理废旧锂电池隔膜纸的方法 |
| CN112742843A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-05-04 | 中南大学 | 一种浮选加固相烧结回收再利用废旧锰酸锂电池的方法 |
| CN113083848A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-09 | 深圳清研装备科技有限公司 | 废旧磷酸铁锂电池正、负极材料分选回收方法 |
| CN113067028A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-02 | 北京佰利格瑞资源科技有限公司 | 一种磷酸铁锂退役锂离子电池回收再利用方法 |
| CN113426804A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 上海第二工业大学 | 一种废弃锂离子电池资源性组分的物理分离富集方法 |
| CN114273387A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 湖南博一环保科技有限公司 | 一种水淬渣回收碳、还原性铁的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115709978A (zh) * | 2022-11-30 | 2023-02-24 | 安徽鑫梓润发展科技有限公司 | 一种磷酸铁锂电池中正极片材料的回收方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sun et al. | Management status of waste lithium-ion batteries in China and a complete closed-circuit recycling process | |
| Zhan et al. | Recovery of active cathode materials from lithium-ion batteries using froth flotation | |
| Kim et al. | A comprehensive review on the pretreatment process in lithium-ion battery recycling | |
| Al-Thyabat et al. | Adaptation of minerals processing operations for lithium-ion (LiBs) and nickel metal hydride (NiMH) batteries recycling: Critical review | |
| Zhang et al. | Chemical and process mineralogical characterizations of spent lithium-ion batteries: An approach by multi-analytical techniques | |
| CN100449011C (zh) | 失效锂离子电池中有价金属的回收方法 | |
| da Costa et al. | Beneficiation of cobalt, copper and aluminum from wasted lithium-ion batteries by mechanical processing | |
| CN112670614B (zh) | 一种废旧磷酸铁锂电池正负电极材料的物理分选方法 | |
| US20230302498A1 (en) | Wet sorting process for waste lithium battery and application thereof | |
| JP2015195129A (ja) | 使用済みリチウムイオン電池の処理方法 | |
| CN105671316A (zh) | 一种从废弃锂离子动力电池回收有价金属的方法 | |
| Hu et al. | High-intensity magnetic separation for recovery of LiFePO4 and graphite from spent lithium-ion batteries | |
| CN106450542A (zh) | 一种废旧锰酸锂锂离子电池的资源化方法 | |
| CN113083848A (zh) | 废旧磷酸铁锂电池正、负极材料分选回收方法 | |
| CN107069078B (zh) | 一种锂离子电池极片材料的回收方法 | |
| CN106129522A (zh) | 一种利用锂离子电池负极回收石墨的制备方法 | |
| CN112635867A (zh) | 一种废旧锂电池石墨材料的回收方法 | |
| CN114243142A (zh) | 一种废旧锂电池中有价成份全回收的方法 | |
| CN106099239A (zh) | 一种废旧二次电池铜和铝的回收方法 | |
| WO2022147937A1 (zh) | 一种处理废旧锂电池铜铝料的方法和应用 | |
| Zhu et al. | Recovering copper from spent lithium ion battery by a mechanical separation process | |
| CN101692510A (zh) | 废锂电池电极组成材料的资源化分离工艺 | |
| CN111180821B (zh) | 一种废旧锂离子电池无害化回收分选方法 | |
| Zhu et al. | Effect of dissociation size on flotation behavior of waste printed circuit boards | |
| CN115156243A (zh) | 一种废旧电池正负极材料的回收工艺 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221011 |