本發(fā)明涉及廢舊電池回收，更具體地，涉及一種磷酸鐵鋰電池負(fù)極剝離高純銅箔再生制備銅粉的方法。

背景技術(shù)：

1、2023年我國鋰電池產(chǎn)量約900gwh，1gwh中負(fù)極片含量大概再3500噸左右，含有的銅箔含量在800噸左右，2023年全國新能源汽車退役量達(dá)27.5萬輛，動(dòng)力電池退役量達(dá)13.6gwh，預(yù)計(jì)2023-2025年期間，全國新能源汽車退役量共計(jì)127.3萬輛，動(dòng)力電池退役量63.8gwh，將會(huì)產(chǎn)生5萬噸左右銅箔廢料。

2、鋰電池負(fù)極片回收銅箔過程中采用機(jī)械分離與物理分選的方法，制備銅箔中含量一定的石墨，如果用于銅加工冶煉做成銅錠需要大量的廢水及產(chǎn)生500-1500kwh能耗，且回收過程中銅的收率較低。因此，必須開發(fā)出新的應(yīng)用途徑及制備方法，提高廢舊鋰電池回收過程中銅箔利用附加值，降低能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰電池負(fù)極剝離高純銅箔再生制備銅粉的方法。通過將銅箔壓制、熔煉、離心霧化等步驟，制備出高品質(zhì)的銅粉，提高了負(fù)極中銅箔的回收率和附加應(yīng)用價(jià)值，降低了能耗。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種磷酸鐵鋰電池負(fù)極剝離高純銅箔再生制備銅粉的方法，其包括如下步驟：

4、1)壓制銅塊：

5、將廢舊磷酸鐵鋰負(fù)極片剝離高純銅箔，將銅箔壓制成密度為6.0-8.2g/cm3的銅塊；

6、2)熔煉凈化銅水：

7、步驟1)所得銅塊放置在溫度為1050～1150℃c的熔煉爐中，進(jìn)行融化，熔煉爐中銅水的體積為爐膛有效容積70～90％，去除表面雜質(zhì)得銅水；

8、3)閉式離心霧化：

9、將步驟2)所得銅水通過保溫、加熱流入帶有氮?dú)獗Ｗo(hù)的閉式離心噴霧干燥塔中，通過離心霧化制備成銅粉；

10、離心霧化設(shè)備主要參數(shù)如下：離心霧化加熱溫度1050～1120℃，霧化盤轉(zhuǎn)速12000～20000rpm、銅水流速控制為10～30l/min，出口溫度控制在300～550℃℃，塔內(nèi)氧含量控制在10～80ppm；

11、4)氮?dú)獾蜏馗稍铮?/p>

12、將步驟3)所得銅粉置于通入一定量的氮?dú)庵?，直線篩中進(jìn)行抖動(dòng)降溫，銅粉在直線篩出口溫度≤60℃；

13、5)篩分：

14、將步驟4)所得直線篩出來銅粉置于多層震動(dòng)篩中，主要獲得物料篩網(wǎng)目數(shù)80-1000目，篩上物料和篩下物料重新進(jìn)行熔煉回用；

15、6)除磁包裝：

16、將步驟5)所得銅粉除磁、包裝，即獲得目標(biāo)產(chǎn)物銅粉。

17、優(yōu)選地，步驟1)中，銅塊尺寸大約為熔煉爐直徑、高度的10％。

18、優(yōu)選地，步驟1)中，所述壓制的設(shè)備包括液壓機(jī)、打包機(jī)、壓塊機(jī)中的任意一種。

19、優(yōu)選地，步驟2)中，大批量熔煉時(shí)，將壓制密度為2.5-3.5g/cm3銅塊進(jìn)行熔煉，占容量爐體積10～30％，然后加入壓制密度為6～8g/cm3銅塊進(jìn)行熔煉。

20、優(yōu)選地，步驟2)中，所述熔煉爐包括中頻爐、感應(yīng)爐、反射爐中的任意一種。

21、優(yōu)選地，步驟6)中，所述除磁具體為：置于電磁除鐵器中，下料速度300～500kg/h，磁場(chǎng)強(qiáng)度8000～15000gs，磁場(chǎng)電流30～50a。

22、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

23、1、本發(fā)明將傳統(tǒng)銅粉制備和鋰電池材料回收技術(shù)相結(jié)合，流程短、避免氫氣還原，采用離心霧化制備粒度較小的銅粉。

24、2、本發(fā)明增加除鐵器，去除銅粉生產(chǎn)過程中磁性異物，提高銅粉質(zhì)量。

25、3、本發(fā)明有助于廢舊鋰電池的資源回收利用，減少電子廢棄物對(duì)環(huán)境的壓力，符合可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保的要求。

26、4、本發(fā)明廢舊鋰電池負(fù)極片中的銅作為二次資源，獲取成本可能相對(duì)較低，從而降低了銅粉生產(chǎn)的原材料成本。

27、5、本發(fā)明減少了對(duì)原生銅礦石的開采、選礦和冶煉等高能耗、高污染的過程，在一定程度上降低了能源消耗和溫室氣體排放。

28、6、本發(fā)明可以增加銅資源的供應(yīng)渠道，降低對(duì)傳統(tǒng)銅礦石供應(yīng)的依賴，提高資源供應(yīng)的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種磷酸鐵鋰電池負(fù)極剝離高純銅箔再生制備銅粉的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中，銅塊尺寸大約為熔煉爐直徑、高度的10％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中，所述壓制的設(shè)備包括液壓機(jī)、打包機(jī)、壓塊機(jī)中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中，大批量熔煉時(shí)，將壓制密度為2.5-3.5g/cm3銅塊進(jìn)行熔煉，占容量爐體積10～30％，然后加入壓制密度為6～8g/cm3銅塊進(jìn)行熔煉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中，所述熔煉爐包括中頻爐、感應(yīng)爐、反射爐中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟6)中，所述除磁具體為：置于電磁除鐵器中，下料速度300～500kg/h，磁場(chǎng)強(qiáng)度8000～15000gs，磁場(chǎng)電流30～50a。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及廢舊電池再生技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種磷酸鐵鋰電池負(fù)極剝離高純銅箔再生制備銅粉的方法，其包括如下步驟：將銅箔壓制銅塊；熔煉得到凈化銅水；閉式離心霧化得銅粉；氮?dú)獾蜏馗稍?、篩分、除磁包裝得到高品質(zhì)銅粉。本發(fā)明的方法可以得到粒徑小、松裝密度高的高品質(zhì)銅粉，為廢舊電池負(fù)極銅箔的回收提供了一個(gè)高價(jià)值的方法。

技術(shù)研發(fā)人員：朱二濤,戴煜,周強(qiáng),倪俊,王艷艷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南頂立科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6