CN217664452U - 一种石墨负极回收处理用筛盒及回收处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种石墨负极回收处理用筛盒及回收处理系统，该筛盒的表面的至少一部分由筛网组成，所述筛网的目数≥500目；待处理石墨装载于所述筛盒中，在对石墨进行处理时，所述筛盒的开口为封闭状态。相比于现有技术，本实用新型采用筛盒的形式将石墨装载于其中，同时筛盒上设置有筛网以便于对石墨进行除杂，然后以筛盒的转移代替石墨的直接转移，避免了在处理后因石墨的反复移进移出使得石墨又被杂质污染，严重影响了除杂率的问题，由此解决了目前石墨回收处理工艺中金属杂质去除率低且处理过程中还易受金属杂质污染的问题，经处理得到的石墨其杂质含量极低，具体作为负极再生使用的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及负极回收技术领域，具体涉及一种石墨负极回收处理用筛盒及回收处理系统。
背景技术
负极活性材料主要采用石墨，石墨来源相对广泛，回收迫切度较低，目前的回收技术尚不成熟。石墨特别是锂离子电池中所使用的高端天然石墨与人造石墨有着重要的经济价值。随着退役电池量的增加，其回收的价值也逐渐凸显。同时，负极石墨回收技术，也是实现废旧电池全组分清洁回收及高值循环利用的关键工艺。
市场上负极石墨粉料回收方法主要分为三种，湿法回收、火法回收、机械分离回收。湿法回收活性材料纯度高，回收率高，但存在着酸耗大，环保成本高，且部分杂质元素如铜、铝、铁无法彻底去除，杂质率较高大大影响材料再生后性能。火法回收工艺简便，但存在着工序耗能高，回收率低等问题。机械分离回收对设备要求高，对微量杂质分离困难且去除率低，回收材料直接再利用性能差。上述方法单独使用对石墨回收再生效果有限，而多种方法搭配使用又将造成回收成本大幅增加，同时对于部分杂质元素如铜、铝与铁仍旧不能彻底脱除，回收得到的石墨尚无法作为再生石墨负极进行使用。
有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种石墨负极回收处理用筛盒，以解决目前石墨回收处理工艺中金属杂质去除率低且处理过程中还易受金属杂质污染的问题，通过本筛盒的加入使得经处理得到的石墨其杂质含量极低，具体作为负极再生使用的功能。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种石墨负极回收处理用筛盒，该筛盒的表面的至少一部分由筛网组成，所述筛网的目数≥500目；待处理石墨装载于所述筛盒中，在对石墨进行处理时，所述筛盒的开口为封闭状态。
优选的，所述筛网的目数为500～1600目。
优选的，所述筛盒中筛网的面积为所述筛盒表面积的50～100％。
优选的，所述筛盒为方体、圆柱、圆锥、圆台、球体中的至少一种。
优选的，所述筛盒由第一表面、第二表面、第三表面、与第一表面相对设置的第四表面、与第二表面相对设置的第五表面、与第三表面相对设置的第六表面连结形成可容纳待处理石墨的封闭空间；其中，至少一表面活动设置于筛盒以作为所述筛盒的开口。
优选的，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面和第五表面的至少一部分均由所述筛网组成，第六表面活动设置于筛盒以作为所述筛盒的开口。
优选的，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面和第六表面的至少一部分均由所述筛网组成，其中的任一表面活动设置于筛盒以作为所述筛盒的开口。
优选的，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面和第六表面均由所述筛网组成。
优选的，该筛盒还包括勾件，安装于作为筛盒开口的表面。
本实用新型的目的之二在于，提供一种石墨负极回收处理系统，包括上述所述的石墨负极回收处理用筛盒。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种石墨负极回收处理用筛盒，该筛盒的表面的至少一部分由筛网组成，所述筛网的目数≥500目；待处理石墨装载于所述筛盒中，在对石墨进行处理时，所述筛盒的开口为封闭状态。相比于现有技术，本实用新型采用筛盒的形式将石墨装载于其中，同时筛盒上设置有筛网以便于对石墨进行除杂，然后以筛盒的转移代替石墨的直接转移，避免了在处理后因石墨的反复移进移出使得石墨又被杂质污染，严重影响了除杂率的问题，由此解决了目前石墨回收处理工艺中金属杂质去除率低且处理过程中还易受金属杂质污染的问题，经处理得到的石墨其杂质含量极低，具体作为负极再生使用的功能。
附图说明
图1为本实用新型筛盒的结构示意图之一。
图2为本实用新型筛盒的结构示意图之二。
图3为本实用新型筛盒的结构示意图之三。
图中：1-筛盒；11-筛网；12-筛孔。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
本实用新型第一方面旨在提供一种石墨负极回收处理用筛盒，如图1～3 所示，该筛盒1的表面的至少一部分由筛网11组成，所述筛网11的目数≥500 目；待处理石墨装载于所述筛盒1中，在对石墨进行处理时，所述筛盒1的开口为封闭状态。
上述所述待处理石墨为废旧的石墨片经粉碎、分离后得到的石墨混合粉。其中，上述废旧石墨片可以是废旧电池回收的石墨片，也可以是不合格有缺陷的石墨片。先对所述废旧石墨片进行粉碎处理，其使分散为若干个小块，然后可利用石墨与其杂质密度的不同通过振动分离或过筛网11得到石墨混合粉，其过筛网11的目数可为300～1600目。
在一些实施方式中，该筛盒1中的筛网11的目数可为500～600目、600～700 目、700～800目、800～900目、900～1000目、1000～1100目、1100～1200目、 1200～1300目、1300～1400目、1400～1500目、1500～1600目、1600～1700目、1700～1800目或1800～1900目。优选的，筛盒1表面的筛网11目数可为 800～1600。更优选的，筛盒1表面的筛网11目数可为1300～1600。通过对该筛网11目数的限制，在进行溶液浸泡(酸洗)时，一方面溶液可以进入到筛盒1 中与石墨混合粉充分接触，进而将石墨混合粉中的金属杂质(如Cu)溶解并通过筛网11中的筛孔12流出到溶液中，达到与石墨混合粉分离的目的；另一方面受筛网11目数的限制，石墨绝大部分也不会流出到酸溶液中，有效保证了石墨的回收率。在石墨回收处理工艺中，其包含的酸洗及离心洗涤等过程石墨均是处于本实用新型所述的筛盒1中，中途并未有移进移出的过程，基本杜绝了石墨被外界杂质污染的可能性，从而有效保证了石墨最终的处理洁净度。
在一些实施方式中，所述筛盒1中筛网11的面积为所述筛盒1表面积的 50～100％。具体的，筛网11的面积为所述筛盒1表面积的50～60％、60～70％、 70～80％、80～90％或90～100％。优选的，筛网11的面积为所述筛盒1表面积的 80～100％，更优选的，筛网11的面积为所述筛盒1表面积的90～100％。筛盒1 的表面设置的筛网11面积越多，用于处理石墨的溶液进入盒中的量也就越多，则越有利于该溶液充分溶解石墨混合粉中的金属杂质，浸泡时间越短，去除效率越高。该溶液可为酸溶液。具体的，该筛盒1可由多个筛网11围成，即是筛网11的面积为所述筛盒1表面积的100％，而制成筛网11的材料则为耐酸材料，以使其可以放置酸溶液中进行酸洗，耐酸材料具体可参见市面上的耐酸材料，当然该耐酸材料还应考虑石墨的特性，应不会与石墨或者石墨中的金属进行反应的材料，以保证石墨除杂的稳定性。
在一些实施方式中，所述筛盒1为方体、圆柱、圆锥、圆台、球体中的至少一种。优选的，筛盒1为方体，方体的设置更利于机械手的抓取，自动化适应性更好。筛盒1的大小可根据待处理石墨的质量、酸洗浓度、酸洗时间等进行调节，如待处理石墨的质量较少、酸洗浓度较大、酸洗时间较长，则筛盒1 可设置相对较小即可起到有效去除杂质的作用。
在一些实施方式中，具体可参见图1～3所示，所述筛盒1由第一表面、第二表面、第三表面、与第一表面相对设置的第四表面、与第二表面相对设置的第五表面、与第三表面相对设置的第六表面连结形成可容纳待处理石墨的封闭空间；其中，至少一表面活动设置于筛盒1以作为所述筛盒1的开口。通过该开口的设置，以实现石墨处理前的放入以及处理后的取出。
在一些实施方式中，可如图2所示，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面和第五表面的至少一部分均由所述筛网11组成，第六表面活动设置于筛盒1以作为所述筛盒1的开口。每个表面上的筛网11组成面积占该表面面积的50～100％，具体的每个表面设置的筛网11面积可相同也可不同。
在一些实施方式中，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面和第六表面的至少一部分均由所述筛网11组成，其中的任一表面活动设置于筛盒1以作为所述筛盒1的开口。每个表面上均设置有筛网11，筛网 11的面积相对更大，其中的石墨浸入溶液后，溶液也可更多的进入筛盒1中，以与石墨中的杂质进行反应，达到除杂的目的。
在一些实施方式中，可如图3所示，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面和第六表面均由所述筛网11组成。即是本实用新型所述筛盒1由多个筛网11组装而成，六面均有若干个筛孔12，溶液与石墨中杂质反应可更加充分，采用较短时间即可到达较好的除杂效果。各表面之间的连接可通过焊接、粘接等方式进行，这里不再过多限定，只需将其组装形成筛盒1 状即可。
在一些实施方式中，该筛盒1还包括勾件，安装于作为筛盒1开口的表面。通过该勾件的设置，一方面可帮助机械手实现对筛盒1的抓取，另一方面利用该勾件也更易对筛盒1进行开启或封闭。该勾件可为常规的提手的形状，也可根据机械手的需求进行匹配设计。
本实用新型第二方面旨在提供一种石墨负极回收处理系统，包括上述所述的石墨负极回收处理用筛盒。
该石墨负极回收处理系统可依次包括粉碎设备、分离设备、酸洗设备、离心水洗设备、离心碱洗设备、收集装置。其中，上述所述筛盒1设置在酸洗设备、离心水洗设备、离心碱洗设备中，即是石墨经粉碎分离后，装入本实用新型筛盒1中，通过筛盒1来使得石墨经酸洗、离心水洗、离心碱洗直至杂质处理达到标准后再将石墨从筛盒1中取出进行收集。
具体的，该回收处理方法可为：包括以下步骤：
S1、将废旧的石墨负极片进行粉碎，震动分离得到石墨混合粉；
S2、将石墨混合粉分装进若干个本实用新型所述的筛盒1中；
S3、将装有石墨混合粉的筛盒1浸入酸溶液中搅拌反应1h，酸溶液为3mol/L 的硝酸、硫酸组成的混合酸溶液，且混合酸中还添加有20wt％的H2O2氧化剂，加热温度为80℃，得到装于所述筛盒1中的第一处理石墨；将筛盒1转移至离心机中，对筛盒1进行离心并洗涤处理至少三次(包括水洗和碱洗)，以除去石墨中残留的酸溶液，得到装于所述筛盒1中的第二处理石墨；于80℃下干燥2h，然后在大于或等于3万高斯下除杂质，得到再生石墨。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，该筛盒的表面的至少一部分由筛网组成，所述筛网的目数≥500目；待处理石墨装载于所述筛盒中，在对石墨进行处理时，所述筛盒的开口为封闭状态。
2.根据权利要求1所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，所述筛网的目数为500～1600目。
3.根据权利要求1所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，所述筛盒中筛网的面积为所述筛盒表面积的50～100％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，所述筛盒为方体、圆柱、圆锥、圆台、球体中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，所述筛盒由第一表面、第二表面、第三表面、与第一表面相对设置的第四表面、与第二表面相对设置的第五表面、与第三表面相对设置的第六表面连结形成可容纳待处理石墨的封闭空间；其中，至少一表面活动设置于筛盒以作为所述筛盒的开口。
6.根据权利要求5所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面和第五表面的至少一部分均由所述筛网组成，第六表面活动设置于筛盒以作为所述筛盒的开口。
7.根据权利要求5所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面和第六表面的至少一部分均由所述筛网组成，其中的任一表面活动设置于筛盒以作为所述筛盒的开口。
8.根据权利要求7所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，所述第一表面、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面和第六表面均由所述筛网组成。
9.根据权利要求5所述的石墨负极回收处理用筛盒，其特征在于，还包括勾件，安装于作为筛盒开口的表面。
10.一种石墨负极回收处理系统，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述的石墨负极回收处理用筛盒。
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