TWM643769U

TWM643769U - 鋰電池黑粉均勻化之裝置

Info

Publication number: TWM643769U
Application number: TW112202054U
Authority: TW
Inventors: 謝雅敏; 周信輝; 謝興文; 胡紹華; 張沛翎; 鄭文明; 官晉安
Original assignee: 成信實業股份有限公司
Priority date: 2023-03-09
Filing date: 2023-03-09
Publication date: 2023-07-11

Abstract

本新型係在提供一種鋰電池黑粉均勻化之裝置，主要係設有清洗設備、過濾設備、浮選設備、磁選設備及渦電流分選設備，其中，該清洗設備係供鋰電池黑粉投入進行清洗，該過濾設備係連接至該清洗設備，將該清洗設備清洗所得之固體經該過濾設備進行一溫度可控的過濾，該浮選設備係連接至該過濾設備，將該過濾設備過濾所得之濾餅經該浮選設備用水將鋰電池黑粉調配成浮選礦漿，該磁選設備係連接至該浮選設備，將該浮選設備浮選後的金屬鹽沉礦經該磁選設備進行磁選，以去除其中所含之鐵成分，該渦電流分選設備係連接至該磁選設備，將該磁選設備所得之產物經該渦電流分選設備進行渦電流分選，以去除其中所含之鋁成分，即得金屬鹽精礦產品。

Description

鋰電池黑粉均勻化之裝置

本新型係有關於一種鋰電池黑粉均勻化之裝置，針對廢鋰電池有價金屬的提取及化學精煉處理之前處理純化之裝置。

按，鋰電池的組成大致可分為電極(含正極與負極)、隔離膜、電解液及罐體等，廢鋰電池的電極材料一旦進入到環境中，電池正極的金屬離子、負極的碳粉塵、電解質中的強鹼和重金屬離子可能造成嚴重的環境污染，故須將廢鋰電池予以回收處理，而廢鋰電池之處理技術可分為物理前處理過程、有價金屬的提取過程及化學精煉處理過程，其中物理前處理技術主要透過簡易的放電處理後，利用物理破碎及分選過程，將廢電池處理成含金屬及混合塑膠的混合粉末(俗稱黑粉)，再進行後續有價金屬的提取以及化學精鍊處理；然，現今廢鋰電池之前處理方法，主要係利用高溫處理的方法從廢鋰電池中提取金屬或金屬化合物，該高溫處理方法反應速度快、耗時短，但成本較高、黑粉純度也較低，且高溫能耗高，電解液和黏結劑在高溫下會產生大量的有毒廢氣，會造成環境二次污染。

本新型之主要目的，係在提供一種鋰電池黑粉均勻化之裝置，可有效解決廢鋰電池中黑粉純度不佳之缺點。

本新型鋰電池黑粉均勻化之裝置，主要係設有清洗設備、過濾設備、浮選設備、磁選設備及渦電流分選設備，其中，該清洗設備係供鋰電池黑粉投入進行清洗，該過濾設備係連接至該清洗設備，將該清洗設備清洗所得之固體經該過濾設備進行一溫度可控的過濾，該浮選設備係連接至該過濾設備，將該過濾設備過濾所得之濾餅經該浮選設備用水將鋰電池黑粉調配成浮選礦漿，該磁選設備係連接至該浮選設備，將該浮選設備浮選後的金屬鹽沉礦經該磁選設備進行磁選，以去除其中所含之鐵成分，該渦電流分選設備係連接至該磁選設備，將該磁選設備所得之產物經該渦電流分選設備進行渦電流分選，以去除其中所含之鋁成分，即得金屬鹽精礦產品。

本新型鋰電池黑粉均勻化之裝置，其中，該浮選設備上設有藥劑添加器，由該藥劑添加器於該浮選設備內加入碳捕集劑和起泡劑。

本新型鋰電池黑粉均勻化之裝置，其優點係在：針對廢鋰電池黑粉前處理過程開發程序，可降低黑粉中塑膠、金屬等雜質成分，提高黑粉純度，以利後續有價金屬的提取及化學精煉處理，並可避免對環境造成二次污染。

1:清洗設備

2:過濾設備

3:浮選設備

30:藥劑添加器

4:磁選設備

5:渦電流分選設備

A:鋰電池黑粉

B:金屬鹽沉礦

C:鐵成分

D:鋁成分

E:金屬鹽精礦

第一圖所示係為本新型實施例之裝置示意圖。

第二圖所示係為本新型實施例鋰電池黑粉均勻化方法之流程圖。

有關本新型為達上述之使用目的與功效，所採用之技術手段，茲舉出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳述如下：本新型之實施例，請參閱第一圖所示，主要係設有清洗設備1、過濾設備2、浮選設備3、磁選設備4及渦電流分選設備5，其中，該清洗設備1係供鋰電池黑粉A投入進行清洗，該過濾設備2係連接至該清洗設備1，將該清洗設備1清洗所得之固體經該過濾設備2進行一溫度可控的過濾，該浮選設備3係連接至該過濾設備2，該浮選設備3上設有一藥劑添加器30，將該過濾設備2過濾所得之濾餅經該浮選設備3用水將鋰電池黑粉A調配成浮選礦漿，並由該藥劑添加器30於該浮選設備3內加入碳捕集劑和起泡劑，該磁選設備4係連接至該浮選設備3，將該浮選設備3浮選後的金屬鹽沉礦B經該磁選設備4進行磁選，以去除其中所含之鐵成分C，該渦電流分選設備5係連接至該磁選設備4，將該磁選設備4所得之產物經該渦電流分選設備5進行渦電流分選，以去除其中所含之鋁成分D，即得金屬鹽精礦E產品，如此，即為鋰電池黑粉均勻化之裝置。

本新型利用上述裝置進行鋰電池黑粉均勻化方法，如第一、二圖所示，其方法步驟如下：(1)將鋰電池黑粉A投入一溫度可控的清洗設備1內進行清洗，清洗溫度為50℃~150℃，清洗時間為0.5~2小時，清洗液之成分為苯、N-甲基吡咯烷酮(英文名稱NMP)、丙二醇單甲醚(英文名稱PGME)、丙二醇單甲醚醋酸酯(英文名稱PGMEA)、含鹵素之烷烴類(例如二氯甲烷)；(2)將步驟(1)清洗所得之固體，經過濾設備2進行一溫度可控的過濾，過濾溫度為50℃~150℃，過濾時間為0.5~2小時；(3)將步驟(2)所得之濾餅投入浮選設備3內，用水將鋰電池黑粉A調配成濃度5~35wt%的浮選礦漿，並由藥劑添加器30向浮選礦漿中加入碳捕集劑(如煤油或柴油)和起泡劑(如松節油)，碳捕集劑和起泡劑的添加量為投入鋰電池黑粉A重量的0.1~10%，得到碳產品和金屬鹽沉礦B，若金屬鹽沉礦B中碳成分>0.5wt%則繼續投入浮選設備3內浮選，直至碳成分<0.5wt%；(4)將步驟(3)碳成分<0.5wt%之金屬鹽沉礦B經磁選設備4進行磁選，磁力強度為5000~30000高斯，以去除其中所含之鐵成分C；(5)將步驟(4)磁選所得之產物經渦電流分選設備5進行渦電流分選，以去除其中所含之鋁成分D； (6)步驟(5)所得之固體即為含鋰、錳、鈷、鎳成分之金屬鹽精礦E，可進行後續金屬的提取及化學精煉處理。

本新型之裝置將廢鋰電池黑粉前處理，可降低鋰電池黑粉中塑膠、金屬等雜質成分，提高黑粉純度，以利後續有價金屬的提取及化學精煉處理，並可避免對環境造成二次污染，極具環保效益。

綜上所述，本新型確實已達到所預期之使用目的與功效，且更較習知者為之理想、實用，惟，上述實施例僅係針對本新型之較佳實施例進行具體說明而已，該實施例並非用以限定本新型之申請專利範圍，舉凡其它未脫離本新型所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均應包含於本新型所涵蓋之申請專利範圍中。