CN116328933A - 锂电池黑粉均匀化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池黑粉均匀化方法，包括以下步骤：将锂电池黑粉投入一温度可控的反应槽内进行清洗；将清洗所得的固体进行一温度可控的过滤；将所得的滤饼投入浮选槽内，用水将锂电池黑粉调配成浮选矿浆，向浮选矿浆中加入碳捕集剂和起泡剂，得到碳产品和金属盐沉矿，若金属盐沉矿中碳成分>0.5wt％则继续投入浮选槽浮选，直至碳成分<0.5wt％；将碳成分<0.5wt％的金属盐沉矿进行磁选，以去除其中所含的铁成分；将所得的产物进行涡电流分选，以去除其中所含的铝成分；所得的固体即为含锂、锰、钴、镍成分的金属盐精矿，可进行后续有价金属的提取及化学精炼处理。
Description
技术领域
本发明是有关于一种锂电池黑粉均匀化方法，针对废锂电池有价金属的提取及化学精炼处理的前处理纯化的方法。
背景技术
锂电池的组成大致可分为电极(含正极与负极)、隔离膜、电解液及罐体等，废锂电池的电极材料一旦进入到环境中，电池正极的金属离子、负极的碳粉尘、电解质中的强碱和重金属离子可能造成严重的环境污染，故需将废锂电池予以回收处理，而废锂电池的处理技术可分为物理前处理过程、有价金属的提取过程及化学精炼处理过程，其中物理前处理技术主要透过简易的放电处理后，利用物理破碎及分选过程，将废电池处理成含金属及混合塑料的混合粉末(俗称黑粉)，再进行后续有价金属的提取以及化学精炼处理；然而，现今废锂电池的前处理方法，主要是利用高温处理的方法从废锂电池中提取金属或金属化合物，该高温处理方法反应速度快、耗时短，但成本较高、黑粉纯度也较低，且高温能耗高，电解液和黏结剂在高温下会产生大量的有毒废气，会造成环境二次污染。
发明内容
本发明的主要目的，是在于提供一种锂电池黑粉均匀化方法，可有效解决废锂电池中黑粉纯度不佳的缺点。
本发明的锂电池黑粉均匀化方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将锂电池黑粉投入一温度可控的反应槽内进行清洗，清洗温度为50℃～150℃，清洗时间为0.5～2小时，清洗液的成分为苯、N-甲基吡咯烷酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯或含卤素的烷烃类中的一种或一种以上；
(2)将步骤(1)清洗所得的固体，进行一温度可控的过滤，过滤温度50℃～150℃，过滤时间为0.5～2小时；
(3)将步骤(2)所得的滤饼投入浮选槽内，用水将黑粉调配成浓度5～35wt％的浮选矿浆，向浮选矿浆中加入碳捕集剂和起泡剂，碳捕集剂和起泡剂的添加量为投入黑粉重量的0.1～10％，得到碳产品和金属盐沉矿，若金属盐沉矿中碳成分>0.5wt％则继续投入浮选槽浮选，直至碳成分<0.5wt％；
(4)将步骤(3)碳成分<0.5wt％的金属盐沉矿进行磁选，磁力强度为5000～30000高斯，以去除其中所含的铁成分；
(5)将步骤(4)磁选后所得的产物进行涡电流分选，以去除其中所含的铝成分；
(6)步骤(5)所得的固体即为含锂、锰、钴、镍成分的金属盐精矿，用于后续有价金属的提取及化学精炼处理。
本发明的锂电池黑粉均匀化方法，其优点是在于：针对废锂电池黑粉前处理过程开发程序，可降低黑粉中塑料、金属等杂质成分，提高黑粉纯度，以利后续有价金属的提取及化学精炼处理，并可避免对环境造成二次污染。
附图说明
图1所示为本发明锂电池黑粉的成份表。
图2所示为本发明锂电池黑粉均匀化处理的流程图。
具体实施方式
有关本发明为达上述的使用目的与功效所采用的技术手段，现举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下：
本发明的锂电池黑粉均匀化方法，其黑粉的成分如图1所示，而锂电池黑粉均匀化方法的处理流程如图2所示，其处理步骤如下：
(1)将锂电池黑粉投入一温度可控的反应槽内进行清洗，清洗温度为50℃～150℃，清洗时间为0.5～2小时，清洗液的成分为苯、N-甲基吡咯烷酮(英文名称NMP)、丙二醇单甲醚(英文名称PGME)、丙二醇单甲醚醋酸酯(英文名称PGMEA)或含卤素的烷烃类(例如二氯甲烷)中的一种或一种以上；
(2)将步骤(1)清洗所得的固体，进行一温度可控的过滤，过滤温度为50℃～150℃，过滤时间为0.5～2小时；
(3)将步骤(2)所得的滤饼投入浮选槽内，用水将黑粉调配成浓度5～35wt％的浮选矿浆，向浮选矿浆中加入碳捕集剂(如煤油或柴油)和起泡剂(如松节油)，碳捕集剂和起泡剂的添加量为投入黑粉重量的0.1～10％，得到碳产品和金属盐沉矿，若金属盐沉矿中碳成分>0.5wt％则继续投入浮选槽浮选，直至碳成分<0.5wt％；
(4)将步骤(3)碳成分<0.5wt％的金属盐沉矿进行磁选，磁力强度为5000～30000高斯，以去除其中所含的铁成分；
(5)将步骤(4)磁选所得的产物进行涡电流分选，以去除其中所含的铝成分；
(6)步骤(5)所得的固体即为含锂、锰、钴、镍成分的金属盐精矿，可进行后续有价金属的提取及化学精炼处理。
本发明的实施例1：
(1)将锂电池黑粉投入一温度可控的反应槽内进行清洗，清洗温度为90℃，清洗时间为1小时，清洗液的成分为苯；
(2)将步骤(1)清洗所得的固体，进行一温度可控的过滤，过滤温度为90℃，过滤时间为1小时；
(3)将步骤(2)所得的滤饼投入浮选槽内，用水将黑粉调配成浓度20wt％的浮选矿浆，向浮选矿浆中加入0.5wt％煤油和0.5wt％松节油，得到碳产品和金属盐沉矿，若金属盐沉矿中碳成分>0.5wt％则继续投入浮选槽浮选，经由增加配比使其中浮选矿浆浓度维持在20wt％，碳捕集剂浓度维持在0.5wt％，起泡剂浓度维持在0.5wt％，直至碳成分<0.5wt％；
(4)将步骤(3)浮选所得碳成分<0.5wt％的金属盐沉矿进行磁选，磁力强度为30000高斯，以去除其中所含的铁成分；
(5)将步骤(4)磁选所得的产物进行涡电流分选，以去除其中所含的铝成分；
(6)所得的固体即为含锂、锰、钴、镍成分的金属盐精矿，可进行后续有价金属的提取及化学精炼处理。
综上所述，本发明确实已达到所预期的使用目的与功效，且相较于已知技术更为理想、实用，只是，上述实施例仅是针对本发明的较佳实施例进行具体说明而已，该实施例并非用以限定本发明的申请专利范围，其它未脱离本发明所揭示的技术手段下所完成的均等变化与修饰，均应包含于本发明所涵盖的申请专利范围中。
Claims (1)
1.一种锂电池黑粉均匀化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将锂电池黑粉投入一温度可控的反应槽内进行清洗，清洗温度为50℃～150℃，清洗时间为0.5～2小时，清洗液的成分为苯、N-甲基吡咯烷酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯或含卤素的烷烃类中的一种或一种以上；
(2)将步骤(1)清洗所得的固体，进行一温度可控的过滤，过滤温度50℃～150℃，过滤时间为0.5～2小时；
(3)将步骤(2)所得的滤饼投入浮选槽内，用水将黑粉调配成浓度5～35wt％的浮选矿浆，向浮选矿浆中加入碳捕集剂和起泡剂，碳捕集剂和起泡剂的添加量为投入黑粉重量的0.1～10％，得到碳产品和金属盐沉矿，若金属盐沉矿中碳成分>0.5wt％则继续投入浮选槽浮选，直至碳成分<0.5wt％；
(4)将步骤(3)浮选所得碳成分<0.5wt％的金属盐沉矿进行磁选，磁力强度为5000～30000高斯，以去除其中所含的铁成分；
(5)将步骤(4)磁选后所得的产物进行涡电流分选，以去除其中所含的铝成分；
(6)步骤(5)所得的固体即为含锂、锰、钴、镍成分的金属盐精矿，用于后续有价金属的提取及化学精炼处理。
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