CN116078549A - 一种锂电池回收多级磁选机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂电池回收多级磁选机，有效解决磁性物质与磁选组件接触不充分，不能够多级磁选的问题；其解决的技术方案是包括固定的漏斗和位于漏斗下方的壳体，漏斗内设置有能上下移动的圆筒，圆筒的轴线处安装有能上下移动的支撑杆，支撑杆的下端安装有位于圆筒下方的端盖，支撑杆向上移动能使端盖封闭圆筒的下端；圆筒的下端和端盖之间连接有多个绳索；所述的端盖的下端安装有能转动的分料盘；所述的圆筒的侧壁上圆周均布有多个径向的导杆，导杆能往复移动并朝向支撑杆复位，每个导杆的外端均固定有弧形的刮板，支撑杆上升后，能带动多个导杆向外移动，使刮板与壳体的内壁接触，本发明通过二级筛选，能够使物料中的磁性物质被充分的筛选。

Description

一种锂电池回收多级磁选机

技术领域

本发明涉及金属材料回收领域，特别是一种锂电池回收多级磁选机。

背景技术

各类充电电池，在使用久之后均会存在效率下降的问题，对于达到循环周期的电池，由于其内部含有有毒物质及有价值的材料，需要进行回收处理。尤其是新能源汽车近几年的迅速发展，由此也带来的动力电池的大批量退役，也增加了对于电池回收的需求。

电池的回收目前主要采用机械破碎的方式，将单体电池破碎成为不同粒径大小的粉末。之后通过各组分之间物理性质存在差异的特性，利用风选、磁选、电流分选等方法，分离出塑料、铝、铁、铜以及有价金属含量高的电极材料。

现有的磁选分离设备虽然能够实现简单的磁选分离操作，但依然存在着分离效果较差、分离不彻底的问题，究其原因，一方面废弃电池破碎处理后的破碎粉末中磁性物料与非磁性物料呈相互混杂的状态，致使磁性物料不能够与磁选辊充分接触，导致漏选；另一方面，磁力的有效距离较短，现有的辊筒式磁选装置物料堆积在上方，易出现过度堆积而导致磁选不彻底、分离效果差的问题。

对此，专利文献CN115055282B公开了一种电池破碎粉自动磁选装置，其通过将传统的卧式布置改为立式布置，从而增大物料的磁选路径，且通过震动来使磁性物料与磁选辊进行充分接触；然其本质上依旧是采用磁选辊的方式，物料与磁选辊依旧是线性接触，且该装置中物料需要层层穿过托料网，势必会造成物料下降速度极慢，甚至造成堵塞，其过于注重磁选效果，而忽略了磁选速度的要求。

因此目前需要一种磁选效果和磁选速度兼备的设备。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本发明之目的就是提供一种锂电池回收多级磁选机，可有效解决磁性物质与磁选组件接触不充分，不能够多级磁选的问题。

其解决的技术方案是包括固定的漏斗和位于漏斗下方的壳体，漏斗内设置有能上下移动的圆筒，圆筒的轴线处安装有能上下移动的支撑杆，支撑杆的下端安装有位于圆筒下方的端盖，支撑杆向上移动能使端盖封闭圆筒的下端；圆筒的下端和端盖之间连接有多个绳索；

所述的端盖的下端安装有能转动的分料盘；

所述的圆筒的侧壁上圆周均布有多个径向的导杆，导杆能往复移动并朝向支撑杆复位，每个导杆的外端均固定有弧形的刮板，支撑杆上升后，能带动多个导杆向外移动，使刮板与壳体的内壁接触；

所述的壳体的上部分的侧壁外套装有磁吸筒，壳体的中部设置有前后方向的磁吸辊，磁吸辊的下方设置有托盘，托盘上设置有与磁吸辊接触的毛刷，托盘的下方连接有管道，管道的下端置于壳体的外侧。

所述的磁吸辊的外缘面上设置有多个前后方向的凹槽，磁吸辊的中部呈非磁性材质，磁吸辊的两侧呈永磁铁材质，磁吸辊经电机驱动顺时针转动。

所述的支撑杆的下端固定有圆锥块，每个导杆的内端均为球状体，球状体与圆锥块的外缘面接触。

所述的支撑杆的右侧设置有齿条，圆筒上设置有与齿条啮合的齿轮，齿轮经电机驱动往复转动；支撑杆上设置有多个横杆，每个横杆的外端均设置有滚珠，滚珠与圆筒的内壁接触。

本发明的好处如下：1、通过二级筛选，能够使物料中的磁性物质被充分的筛选。2、通过利用支撑杆的上升和下降，达到了下降时磁选，上升时清刮的效果，实现了间歇性连续化的工作。3、通过利用离心力的作用，能够使物料能够充分的撞击壳体的内壁，实现磁性物质与壳体内壁完全接触，挺好磁选的效果。4、通过壳体下方的磁吸辊能够对筛选后的物料再次进行筛选，保证筛选的效果。5、整个装置物料流动的速度快，处理效果高。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的主视剖面图（磁选状态）。

图3为本发明的主视剖面图（排渣状态）。

图4为本发明壳体的立体示意图。

图5为图2中A-A剖面图。

图6为图3中B处的局部放大图。

实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括固定的漏斗1和位于漏斗1下方的壳体2，漏斗1内设置有能上下移动的圆筒3，圆筒3的轴线处安装有能上下移动的支撑杆4，支撑杆4的下端安装有位于圆筒3下方的端盖5，支撑杆4向上移动能使端盖5封闭圆筒3的下端；圆筒3的下端和端盖5之间连接有多个绳索6；

所述的端盖5的下端安装有能转动的分料盘7；

所述的圆筒3的侧壁上圆周均布有多个径向的导杆8，导杆8能往复移动并朝向支撑杆4复位，每个导杆8的外端均固定有弧形的刮板9，支撑杆4上升后，能带动多个导杆8向外移动，使刮板9与壳体2的内壁接触；

所述的壳体2的上部分的侧壁外套装有磁吸筒10，壳体2的中部设置有前后方向的磁吸辊11，磁吸辊11的下方设置有托盘12，托盘12上设置有与磁吸辊11接触的毛刷13，托盘12的下方连接有管道14，管道14的下端置于壳体2的外侧。

为了方便磁吸，所述的磁吸辊11的外缘面上设置有多个前后方向的凹槽15，磁吸辊11的中部呈非磁性材质，磁吸辊11的两侧呈永磁铁材质，磁吸辊11经电机驱动顺时针转动。

为了实现支撑杆4上升后，能带动多个导杆8向外移动，所述的支撑杆4的下端固定有圆锥块16，每个导杆8的内端均为球状体，球状体与圆锥块16的外缘面接触。

为了实现支撑杆4的上下往复移动，所述的支撑杆4的右侧设置有齿条17，圆筒3上设置有与齿条17啮合的齿轮18，齿轮18经电机驱动往复转动；支撑杆4上设置有多个横杆19，每个横杆19的外端均设置有滚珠20，滚珠20与圆筒3的内壁接触。

为了实现分料盘7的转动，所述的分料盘7经电机驱动进行转动，圆锥块16的下端设置有安装槽，电机安装在安装槽内。

为了使刮板9充分对壳体2的侧壁进行清刮，所述的导杆8设置为三个，刮板9也设置为对应的三个，三个刮板9高低相互错位；圆筒3上固定有与每个导杆8对应的支撑套，支撑套套装在导杆8外，导杆8上设置有压簧21。

为了调节圆筒3和漏斗1之间的摩擦力，所述的漏斗1上设置有多个压紧螺栓22。

为了方便磁吸辊11的安装，所述的壳体2的上部分横截面为圆形，下部分横截面为方形。

为了实现磁吸筒10带磁性，所述的磁吸筒10为自身带磁性的永磁铁，磁吸筒10的上端低于壳体2的上端。

为了实现支撑杆下降时，圆筒能够随支撑杆一同下降后，在停止，所述的圆筒的上部外径大，下部分外径小。

本发明具有两种状态，磁选状态，如附图2所示；排渣状态，如附图3所示。

磁选状态：此时支撑杆和圆筒同时从上向下移动；此时分料盘，以及圆筒的下端均置于壳体的内部，刮板也会处于壳体的内部，同时刮板的下端与磁吸筒的下端高度保持一致，而分料盘的高度会高于刮板的高度。

排渣状态：此时支撑杆和圆筒同时从下向上移动；此时刮板会置于壳体的上方并脱离壳体。

本发明的使用方法如下：经粉碎后的物料由漏斗加入，参见附图2的状态，即磁选状态，此时物料会从漏斗进入到圆筒内，又经圆筒导流，从圆筒的下端流出，此时端盖和圆筒的下端尚有一定的间距，即绳索的长度。因此混合物料会从圆筒和端盖之间的间隔处流出，并流入到分料盘上。由于分料盘在电机的带动下处于转动的状态；物料倾撒到分料盘上之后，会在离心力的作用下以一定的速度向四周倾撒。

壳体上与磁吸筒对应的部分为不锈钢材质，其余部分为铝合金材质；因此与磁吸筒对应的部分会被磁化，并具备磁性，此时离心后的物料会倾撒到壳体内壁上经磁化的区域，其中具有磁性的物料会被吸附，而其余的物料会顺着壳体的侧壁向下流动，并持续被壳体的内壁磁选。

支撑杆上升过程：

当壳体的内部上沾附较多的磁性物质之后，此时在齿轮的带动下，支撑杆会向上移动，由于圆筒和漏斗之间具有摩擦力，此时圆筒先保持不动，支撑杆上升并带动端盖上升，使端盖封闭圆筒的下端后，端盖会带动圆筒一同上升，上升过程中，圆筒的下端封闭，即处于停止下料的状态。

同时支撑杆上升的初期，圆筒不动，支撑杆上的圆锥块会挤压多个导杆的内端，使多个导杆同时向外移动，则导杆外端的刮板也会向外移动，并与壳体的内壁接触；三个刮板呈高低错位的状态，且刮板的弧长大于壳体内部1/3的弧长，因此三个刮板与壳体内壁接触后，能够完全的覆盖壳体的内壁。

而后支撑杆、圆筒、刮板会同时向上移动，利用刮板对壳体的内壁上沾附的磁性物质进行清刮；知道磁性物质完全脱离壳体，此时磁性物质会流入到壳体的外侧，进行统一的收集。

支撑杆下降过程：

随后，支撑杆开始下降，由于圆筒的上部外径大，下部分外径小，因此下降过程的前期，圆筒会在自重的作用下一同下降，而当圆筒的下端与壳体的上端对应后，此时圆筒的上部会与压紧螺栓接触，因此此时圆筒不在下降，而支撑杆单独下降，此时支撑杆相对圆筒下降，圆锥块不在挤压导杆，使的导杆向内复位；而端盖和圆筒下端的间隔会逐渐的变大，物料能够再次从端盖和圆筒之间的间隔内流出。并继续被分料盘进行分散。

随着物料的分散，支撑杆还在继续下降，直到绳索被拉紧后，此时圆筒也会被拉动一起下降；使整个装置再次恢复到磁选的状态。

在下降过程中，物料持续分散，且分料盘还在持续的下降，能够实现在磁吸筒的作用范围内，呈上下依次分层吸附的效果，能够避免同一个位置持续分散物料造成的吸附效果下降，提高了磁选的分离效果。

综上，通过支撑杆的下降，能够将物料的通道打开（圆筒的下端），并使物料在离心力的作用下飞散到壳体的内壁上，使其内部的磁性物质被吸附在壳体的内壁上，避免了传统磁选装置中磁性物料与磁吸部分解除不充分的问题，通过离心能够保证磁性物质充分的撞击壳体的侧壁，而后被吸附；同时还能够边分散边下降，实现对有效的磁吸范围内均匀布散物料的效果，提高了磁选的效果。

而随着支撑杆的上升，能够关闭物料通道（圆筒），而后刮板也能够顺势向外移动，实现刮板对壳体内部的清刮，并将清刮后的磁性物质推送到壳体的外侧；实现了磁性物质的及时分离。

二级磁选：

而物料继续下降后，会撒到磁吸辊的上方进行二级磁吸过滤，对于物料中上存在的小部分的磁性物质，能够通过磁吸辊进行吸附，并且随着磁吸辊的转动，磁吸辊上的磁性物质会被毛刷所阻挡，并留在托盘内，顺着管道流到壳体的外侧。因此磁吸辊的中部分为非磁性材质，而两侧为永磁铁，因此毛刷在刷的过程中会将磁性物质逐渐的推送积累，直到毛刷与磁吸辊中非磁性材质对应时，毛刷所阻挡的磁性物质会掉落，并顺着管道流走。通过磁吸辊的特殊设计，能够方便毛刷对磁吸辊进行清刷。同时通过磁吸辊外缘面上凹槽的设计，还能够使磁性物质残留在凹槽内，避免随着物料的流动而被冲刷到壳体的下方；只有在毛刷的清扫所用下能够将凹槽内的磁性物质清扫出来，进一步的提高了分选的效率。

本装置中通过二级过滤，即上方通过竖直的磁吸筒来磁化壳体的侧壁，并使物料在离心作用下撞击壳体的侧壁来实现吸附；起到了主分选的效果，而后通过磁吸辊的磁选，来进行二级的磁选，对遗留的磁性物质进行再次筛选，以此来保证磁选的效果。

本装置中物料能够充分的流动，上述二级过滤均不会对物料进行过多的阻挡，保证了物料的处理速度。

本装置中通过磁吸筒磁化壳体的侧壁，而物料呈一定的速度朝壳体飞散，能够保证所有的物料充分与壳体接触，对于不具备磁性的物料，会被反弹或者直接向下流走；而对于磁性的物料会被吸附，实现了物料的充分筛选。

本装置中物料能够边向四周飞散，边下降，保证了在有效的磁选范围内，进行均匀的布散；提高磁选的能力，避免堆积。

Claims (10)

1.一种锂电池回收多级磁选机，包括固定的漏斗（1）和位于漏斗（1）下方的壳体（2），其特征在于，漏斗（1）内设置有能上下移动的圆筒（3），圆筒（3）的轴线处安装有能上下移动的支撑杆（4），支撑杆（4）的下端安装有位于圆筒（3）下方的端盖（5），支撑杆（4）向上移动能使端盖（5）封闭圆筒（3）的下端；圆筒（3）的下端和端盖（5）之间连接有多个绳索（6）；

所述的端盖（5）的下端安装有能转动的分料盘（7）；

所述的圆筒（3）的侧壁上圆周均布有多个径向的导杆（8），导杆（8）能往复移动并朝向支撑杆（4）复位，每个导杆（8）的外端均固定有弧形的刮板（9），支撑杆（4）上升后，能带动多个导杆（8）向外移动，使刮板（9）与壳体（2）的内壁接触；

所述的壳体（2）的上部分的侧壁外套装有磁吸筒（10），壳体（2）的中部设置有前后方向的磁吸辊（11），磁吸辊（11）的下方设置有托盘（12），托盘（12）上设置有与磁吸辊（11）接触的毛刷（13），托盘（12）的下方连接有管道（14），管道（14）的下端置于壳体（2）的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的磁吸辊（11）的外缘面上设置有多个前后方向的凹槽（15），磁吸辊（11）的中部呈非磁性材质，磁吸辊（11）的两侧呈永磁铁材质，磁吸辊（11）经电机驱动顺时针转动。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的支撑杆（4）的下端固定有圆锥块（16），每个导杆（8）的内端均为球状体，球状体与圆锥块（16）的外缘面接触。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的支撑杆（4）的右侧设置有齿条（17），圆筒（3）上设置有与齿条（17）啮合的齿轮（18），齿轮（18）经电机驱动往复转动；支撑杆（4）上设置有多个横杆（19），每个横杆（19）的外端均设置有滚珠（20），滚珠（20）与圆筒（3）的内壁接触。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的分料盘（7）经电机驱动进行转动，圆锥块（16）的下端设置有安装槽，电机安装在安装槽内。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的导杆（8）设置为三个，刮板（9）也设置为对应的三个，三个刮板（9）高低相互错位；圆筒（3）上固定有与每个导杆（8）对应的支撑套，支撑套套装在导杆（8）外，导杆（8）上设置有压簧（21）。

7.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的漏斗（1）上设置有多个压紧螺栓（22）。

8.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的壳体（2）的上部分横截面为圆形，下部分横截面为方形。

9.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的磁吸筒（11）为自身带磁性的永磁铁，磁吸筒（11）的上端低于壳体（2）的上端。

10.根据权利要求1所述的一种锂电池回收多级磁选机，其特征在于，所述的圆筒（3）的上部分外径大，下部分外径小。

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