CN117239273A - 一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线及工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线及工艺流程，包括上料机，所述上料机用于运送待处理废旧锂电池负极片；撕碎机，所述撕碎机连接上料机的出料端，用于接收上料机投入的废旧锂电池负极片，并将负极片粗破；粉碎机，所述粉碎机的上端开口连接有第一提升机，所述第一提升机的下端入口设置在撕碎机的下方，用于将粗破后的负极片运送到粉碎机中进行细碎；第一集料器，所述第一集料器通过管道连接粉碎机，并接收粉碎后的负极片；直线筛，所述直线筛水平设置，且设置在第一集料器的下方，筛选后得到石墨粉和铜。比重分选机，所述比重分选机连接有第二提升机，所述第二提升机的下端设置在直线筛的尾端下方，优点为不仅能分类回收，而且降低成本。

Description

一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线及工艺流程

技术领域

本发明涉及废旧锂电池负极片回收的技术领域，具体涉及一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线及工艺流程。

背景技术

在废旧的锂电池中包括以下成分：钴酸锂、碳质材料、六氟磷酸锂、有机碳酸酯、铝、铜、镍、锰等物质。大多数的回收工艺都是集中在钴、镍金等有色金属资源和锂，而像铜这类物质则作为废弃物除去，主要是因为在材料分选后，大多数铜箔被除去，回收料中含铜少，但是这种分选的效率较低，进而也发展了许多电池材料直接破碎后在进行回收的工艺路线，这样混合料中的铜的含量就比较高，如何除掉这部分铜，甚至将其回收利用也就十分重要。

目前，废旧锂电池负极片的回收利用指的是负极片中的石墨粉和铜的回收利用，将负极片中的石墨粉和铜分别筛选出来，分类回收，一般采用的方式是对锂电池负极片的回收处理一般是将锂电池负极片融化在石蜡油中，然后冷却析出固体锂颗粒，之后，再将固体锂颗粒清洗干净除去表面残留的石蜡油即可，该方式生产成本偏高。

检索到专利公开号为CN106450545A，专利名称为一种采用物理方法回收锂电池负极废片中铜箔和石墨的方法的公开材料，并具体公开了一种锂电池负极材料回收方法，包括以下步骤：（1）将废旧锂电池负极片粉碎为1-2 cm的碎片；（2）将步骤（1）中碎片放入带振动筛分功能的高温炉中，先在一定温度下加热1-2 h，然后开启振动筛继续加热0.5-1 h，筛下得到石墨粉末，筛上得到细碎片；（3）将步骤（2）中筛上的细碎片放入加有去离子水的搅拌器中，机械搅拌0.5-1 h后过筛，筛上得到表面残余少量石墨的铜箔片，筛下得到湿石墨；（4）将步骤（3）中筛上的铜箔片放入去离子水中超声0.5-1 h后过筛，筛上得到纯度较高的铜箔，筛下得到少量湿石墨；（5）将步骤（3）和（4）中湿石墨加热干燥。本发明采用物理方法回收锂电池负极废片中铜箔和石墨，不使用酸碱等化学试剂，高效环保。同时，本发明通过粉碎、高温振动筛分、机械搅拌、超声分离等步骤进行回收材料，过程简单且成本较低。筛网目数与振动筛分、机械搅拌、超声处理时间有关，处理时间越长，石墨粉体粒径越小，筛网目数可以增加。同时，高温炉温度提高，振动筛选网目数也可以增加，本发明中随着筛选过程的推进，石墨粒径逐渐减小，相应筛网数目增加，得到纯度高的石墨，且石墨和铜箔的分离回收效果好。

检索到专利公开号为CN114843647A，专利名称为一种废旧锂电池回收除铜的方法的公开材料，并具体公开了一种废旧锂电池回收除铜的方法，包括以下步骤：步骤S1、将废旧锂电池负极片进行破碎粉化得到第一粉料； 步骤S2、将所述第一粉料浸泡过有机溶剂后，干燥得到第二粉料；步骤S3、对所述第二粉料进行加热氧化，得到第三粉料；步骤S4、所述第三粉料采用碱液络合，过滤得到透明蓝色溶液； 步骤S5、将所述透明蓝色溶液通过酸调整pH值进行沉淀，通过后处理得到高纯度的氧化铜或氢氧化铜

检索到专利公开号为CN103618120B，专利名称为一种废旧锂离子电池负极材料中石墨与铜片的分离及回收方法的公开材料，并具体公开了一种废旧锂离子电池负极材料中石墨与铜片的分离及回收方法，包括以下步骤：（1）分离石墨与铜片：将废旧锂离子电池负极材料投放于装有分离溶剂的容器之中进行浸泡，对浸泡液进行过筛分离,筛上物为铜片，筛下物为含有石墨粗产品的浸泡液；（2）除去铜片上的分离溶剂：将步骤（1）中的筛上物铜片取出并除去附着在铜片表面的分离溶剂，得到高纯度铜片；（3）除去石墨粗产品中的杂质：往步骤（1）中含有石墨粗产品的浸泡液中加入氧化剂，然后过滤、洗涤、烘干获得经初步提纯的石墨产品；（4）高温处理：将步骤（3）中获得的石墨产品进行高温处理，除去石墨中的挥发组分，得到高碳石墨。（1）本发明工艺流程简单，原材料丰富且廉价，回收率与产品附加值高，与传统的金属铜与石墨制备行业相比，其能耗大大降低，可节约宝贵的矿产资源，减少环境污染，适用于技术推广与大规模生产；（2）本发明为废旧电池负极材料的资源化利用提供了新的途径；（3）本发明所得铜片的纯度在95%以上，所得石墨固定碳含量大于98%，可应用于铸造材料、耐火炉料、导电材料以及润滑剂等多个不同的领域。

通过分析以上公开材料可知，在进行废旧锂电池负极片的处理中，成本偏高，且分类回收不易操作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，不仅能分类回收，而且降低成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，包括，

上料机，所述上料机用于运送待处理废旧锂电池负极片；

撕碎机，所述撕碎机连接上料机的出料端，用于接收上料机投入的废旧锂电池负极片，并将负极片粗破；

粉碎机，所述粉碎机的上端开口连接有第一提升机，所述第一提升机的下端入口设置在撕碎机的下方，用于将粗破后的负极片运送到粉碎机中进行细碎；

第一集料器，所述第一集料器通过管道连接粉碎机，并接收粉碎后的负极片；

直线筛，所述直线筛水平设置，且设置在第一集料器的下方，筛选后得到石墨粉和铜。

比重分选机，所述比重分选机连接有第二提升机，所述第二提升机的下端设置在直线筛的尾端下方，用于将物料运送到比重分选机内；

第二集料器，所述第二集料器通过管道连接比重分选机；

除尘器，所述除尘器包括第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器。

进一步的，所述直线筛的上方为罩体，且罩体的尾端连接有除尘罩，所述除尘罩通过管道连接第二集料器。

进一步的，所述比重分选机的上方设置有除尘罩，除尘罩通过管道连接着第二集料器。

进一步的，所述第二集料器通过管道连接着第二脉冲除尘器。

进一步的，所述第一集料器通过管道连接第一脉冲除尘器。

进一步的，所述第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器均连接有提供负压的引风机。

进一步的，所述第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器的下端通过管道连接着粉碎机，进行二次粉碎、筛选和比重分选。

用于废旧锂电池负极片的回收生产线的工艺流程，包括以下步骤，

S1、粗破；

S2、细碎；

S3、振动筛分；

S4、比重分选；

S9、除尘。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、负极片物料通过输送机进入撕碎机，将负极片物料破碎成较小的块状，便于后续工艺的处理。其出料尺寸为3-4公分。

2、撕碎后的负极片碎料通过U型铰刀密封输送至粉碎机中通过刀片的快速旋转将物料进行粉碎打散，将物料进一步破碎成小颗粒。其配置的筛网孔径为2.8mm。

3、振动筛分（直线筛）

细碎后的物料经由气流输送进入集料器中，通过闭风器落入直线筛中，通过振动筛分，一部分打散脱落的石墨粉通过下层筛网被筛选出。一部分铜通过上层筛网被筛选出。通过中间层筛网被筛选出另一部分的金属物料和石墨粉混合物则进入下一步工序中进行进一步处理。其中直线筛为2层筛网，其上层筛网孔径为30目，下层筛网孔径为120目。

4、比重分选（比重分选机）

经由振动筛分后的物料通过螺旋铰刀密封输送至比重分选机中。由于两者的比重差异，可通过比重分选机进行筛分，其前端出料为比重较重的铜粒，后端出料为比重较轻的石墨粉（此部分物料通过粉料输送装置进入粉碎工序再次处理）。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的立体图；

图4为负极片示意图；

图5为石墨粉示意图；

图6为铜粉的示意图

图中：1、上料机；2、撕碎机；3、第一提升机；4、粉碎机；5、第一集料器；6、直线筛；7、除尘罩；8、第二提升机；9、比重分选机；10、第二集料器；11、第二脉冲除尘器；12、第一脉冲除尘器。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-6，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示：

实施例

一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，包括上料机1，所述上料机1用于运送待处理废旧锂电池负极片；撕碎机2，所述撕碎机2连接上料机1的出料端，用于接收上料机1投入的废旧锂电池负极片，并将负极片粗破；粉碎机4，所述粉碎机4的上端开口连接有第一提升机3，所述第一提升机3的下端入口设置在撕碎机2的下方，用于将粗破后的负极片运送到粉碎机4中进行细碎；第一集料器5，所述第一集料器5通过管道连接粉碎机4，并接收粉碎后的负极片；直线筛6，所述直线筛6水平设置，且设置在第一集料器5的下方，筛选后得到石墨粉和铜。比重分选机9，所述比重分选机9连接有第二提升机8，所述第二提升机8的下端设置在直线筛6的尾端下方，用于将物料运送到比重分选机9内；第二集料器10，所述第二集料器10通过管道连接比重分选机9；除尘器，所述除尘器包括第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器11。

本实施例中，用于废旧锂电池负极片的回收生产的设备，包括上料机1，上料机1用于将待处理的废旧锂电池的负极片运送到撕碎机2中，经过撕碎机2进行粗破，形成片状结构，在撕碎机2的下方设置有第一提升机3，物料落入到第一提升机3的下端入口，然后经过第一提升机3的操作后，提升到粉碎机4中，经过粉碎机4进行细碎，将片状物料进行粉碎处理，然后经过管道输送到第一集料器5中，在第一集料器5的下方设置有直线筛6，直线筛6水平设置的，经过直线筛6的振动筛选后，得到石墨粉和铜，石墨粉下落，铜被过滤，经过直线筛6后，进入到比重分选机9中，石墨粉被分选出来，进入到第二集料器10中。上述操作中，全程进行除尘操作，设置了第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器11。

实施例

所述直线筛6的上方为罩体，且罩体的尾端连接有除尘罩7，所述除尘罩7通过管道连接第二集料器10。

区别于上述实施例，在本实施例中，直线筛6的上方为罩体，在罩体上设置了除尘罩7，并连接第二集料器10。

实施例

所述比重分选机9的上方设置有除尘罩7，除尘罩7通过管道连接着第二集料器10。

区别于上述实施例，在本实施例中，比重分选机9上也设置了除尘罩7，同样通过管道连接第二集料器10。

实施例

所述第二集料器10通过管道连接着第二脉冲除尘器11。

区别于上述实施例，在本实施例中，第二集料器10有单独的除尘器，也即是第二脉冲除尘器11。

实施例

所述第一集料器5通过管道连接第一脉冲除尘器。12

区别于上述实施例，在本实施例中，第一集料器5配备有单独的除尘器，为第一脉冲除尘器。12

实施例

所述第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器11均连接有提供负压的引风机。

区别于上述实施例，在本实施例中，引风机为动力设备，提供负压，物料被吸入到集料器中。

实施例

所述第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器11的下端通过管道连接着粉碎机4，进行二次粉碎、筛选和比重分选。

区别于上述实施例，在本实施例中，经过第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器11后，物料从下方落下后，经过输送管道连接粉碎机4，进行反复的粉碎、筛选和比重分选。

实施例

用于废旧锂电池负极片的回收生产线的工艺流程，包括以下步骤，

S1、粗破；

S2、细碎；

S3、振动筛分；

S4、比重分选；

S9、除尘。

本发明的工作方法（或工作原理）：

本技术在工作的时候，负极片为废旧锂电池上的已经拆分过的，然后经过撕碎机2进行粗破后，落在第一提升机3上，经过第一提升机3后，运送到粉碎机4中进行粉碎，然后通过管道运送到第一集料器5中，物料从第一集料器5中落下后，进入到直线筛6上，然后经过振动筛选后，进入到比重分选机9中，在直线筛6和比重分选机9中，设置有螺旋铰刀，经过比重分选机9中，石墨粉和铜被分离，并分类回收。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，其特征在于：包括，

上料机(1)，所述上料机(1)用于运送待处理废旧锂电池负极片；

撕碎机(2)，所述撕碎机(2)连接上料机(1)的出料端，用于接收上料机(1)投入的废旧锂电池负极片，并将负极片粗破；

粉碎机(4)，所述粉碎机(4)的上端开口连接有第一提升机(3)，所述第一提升机(3)的下端入口设置在撕碎机(2)的下方，用于将粗破后的负极片运送到粉碎机(4)中进行细碎；

第一集料器(5)，所述第一集料器(5)通过管道连接粉碎机(4)，并接收粉碎后的负极片；

直线筛(6)，所述直线筛(6)水平设置，且设置在第一集料器(5)的下方，筛选后得到石墨粉和铜；

比重分选机(9)，所述比重分选机(9)连接有第二提升机(8)，所述第二提升机(8)的下端设置在直线筛(6)的尾端下方，用于将物料运送到比重分选机(9)内；

第二集料器(10)，所述第二集料器(10)通过管道连接比重分选机(9)；

除尘器，所述除尘器包括第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器(11)。

2.根据权利要求1所述的一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，其特征在于：所述直线筛(6)的上方为罩体，且罩体的尾端连接有除尘罩(7)，所述除尘罩(7)通过管道连接第二集料器(10)。

3.根据权利要求2所述的一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，其特征在于：所述比重分选机(9)的上方设置有除尘罩(7)，除尘罩(7)通过管道连接着第二集料器(10)。

4.根据权利要求3所述的一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，其特征在于：所述第二集料器(10)通过管道连接着第二脉冲除尘器(11)。

5.根据权利要求4所述的一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，其特征在于：所述第一集料器(5)通过管道连接第一脉冲除尘器(12)。

6.根据权利要求5所述的一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，其特征在于：所述第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器(11)均连接有提供负压的引风机。

7.根据权利要求6所述的一种用于废旧锂电池负极片的回收生产线，其特征在于：所述第一脉冲除尘器和第二脉冲除尘器(11)的下端通过管道连接着粉碎机(4)，进行二次粉碎、筛选和比重分选。

8.一种废旧锂电池负极片的回收生产线的工艺流程，其特征在于：包括以下步骤，

S1、粗破；

S2、细碎；

S3、振动筛分；

S4、比重分选；

S9、除尘。