專利名稱：一種用于粘結(jié)體分離的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠?qū)⒄辰Y(jié)在一起材料相互分離的裝置，尤其適用于通過化學(xué)或物理粘結(jié)作用粘結(jié)于大塊物質(zhì)上的固體粉末和該大塊物質(zhì)的分離。該裝置可以同時(shí)完成溶劑提取、粉末與大塊物體的篩分兩個(gè)操作，屬于化工分離技術(shù)與裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，鋰離子電池因?yàn)榫哂斜饶芰看?、無記憶效應(yīng)，使用成本低等優(yōu)勢(shì)，目前已被廣泛用于各種移動(dòng)耗電設(shè)備，例如筆記本計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、照相機(jī)、攝像機(jī)等，最近又被用于電動(dòng)車輛。毫無疑問，這種大規(guī)模的應(yīng)用不可避免地帶來同樣規(guī)模的廢舊電池。盡管鋰離子電池成分毒性較小，但其中鋰和鈷等資源極為有限，如不將廢舊鋰離子電池回收和資源化，使之再利用，鋰離子電池生產(chǎn)和使用必定不可以持久。到現(xiàn)在為止，鋰離子電池的資源化思路大致可以分為兩種。一種是將電池切割、 粉碎、烘干、酸浸、分離，然后應(yīng)用冶金技術(shù)得到金屬或化合物。這種處理方法的主要問題是，雖然部分有價(jià)金屬如鋰和鈷被提取，但在提取過程形成了更多的副產(chǎn)品。這有悖于可持續(xù)發(fā)展的綠色化工技術(shù)的要求。第二種技術(shù)包括我們已授權(quán)專利技術(shù)(ZL 2006 1 0037681. 4)，主要使用物理拆解的辦法將電池成分分離，之后經(jīng)適當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)處理得到再生的電極活性物質(zhì)。第二種技術(shù)大大降低了副產(chǎn)物的生成，符合綠色化工的要求。我們已在專利ZL 2006 1 0037681. 4指出，電池經(jīng)破殼，電池內(nèi)芯被取出并洗滌， 然后切割成小塊之后，使用有機(jī)溶劑處理，可以使粘結(jié)劑溶于有機(jī)溶劑，結(jié)果使固體活性物質(zhì)粉末從集電體上脫落，造成了與隔膜、銅箔、鋁箔分離。不過，特別是在固體粉末比較多時(shí)，從基底上脫落下來的固體粉末有可能會(huì)再次粘附在基底上，使分離過程的效率大大降低。為了使該過程更加容易和方便地進(jìn)行，提高工作效率，我們?cè)O(shè)計(jì)了本實(shí)用新型公開的一種集溶劑提取、粉末物質(zhì)與大塊物質(zhì)篩分的裝置。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提供一種同時(shí)具有篩分和溶劑提取能力的裝置， 將粘附在大塊固體基底上的粉末物質(zhì)與基底高效率地分離。技術(shù)方案本實(shí)用新型的用于粘結(jié)體分離的裝置主要包括置于同一個(gè)圓錐形容器的一個(gè)帶機(jī)械攪拌的提取器，提取器上蓋、具有篩孔的篩分器、攪拌器及其攪拌5、固體粉末收集器、粉末固體收集器下蓋、保溫外套；其中，提取器位于錐形的固體粉末收集器中的上方，提取器的下部設(shè)有篩分器，保溫外套包在固體粉末收集器外部，提取器的上部設(shè)有提取器上蓋；攪拌槳位于提取器中并通過轉(zhuǎn)軸與提取器上蓋外的攪拌驅(qū)動(dòng)器連接，固體粉末收集器的下部設(shè)有粉末固體收集器下蓋。提取器和固體粉末收集器之間的篩分器的篩孔為0.01 mm 3 mm的光滑小孔。有益效果本實(shí)用新型涉及的是一種將粘結(jié)在大塊固體基底上的固體粉末與其分離的裝置。該裝置使用提取劑破壞固體粉末與大塊物質(zhì)粘結(jié)作用，也使固體粉末與大塊固體篩分，可以保證從大塊固體上掉落的固體粉末及時(shí)地與大塊固體分離，大大提高了洗脫的效率?？捎糜阡囯x子電池電極組分等小顆粒通過化學(xué)或物理作用粘附在大塊固體基底上的粘著物與基底的分離。

圖1是本實(shí)用新型分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中有提取器1、提取器上蓋2、篩分器3、攪拌器4及其攪拌槳5、粉末固體收集器6、粉末固體收集器下蓋7、保溫外套8。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是一種用于粘結(jié)體分離的裝置，主要包括置于同一個(gè)錐形容器的一個(gè)帶機(jī)械攪拌的提取器、篩分器、粉末固體收集器和保溫外套4部分。其中，提取器位于錐形的粉末固體收集器的上方，提取器和粉末固體收集器由設(shè)有篩孔的篩分器分開。提取器的中部設(shè)有攪拌器及其攪拌槳，提取器的上部設(shè)有提取器上蓋，攪拌器的攪拌槳從提取器上蓋穿出。粉末固體收集器的下部設(shè)有粉末固體收集器下蓋。各部分的作用如下1)帶機(jī)械攪拌的溶劑提取器，用于盛放提取劑液體和待分離的固體物料。本裝置使用提取劑溶解粘結(jié)劑，從而使固體粉末從大塊固體基底上脫落下來。為了促進(jìn)粘結(jié)劑的溶解過程以及固體粉末與固體基底的分離，本裝置包含一個(gè)機(jī)械攪拌器。因?yàn)楣腆w基底可能會(huì)比較軟，機(jī)械攪拌器的攪拌槳必須特別設(shè)計(jì)。溶劑提取器的上部有開口，以便于待分離物料的投入和大塊固體物質(zhì)的排出。2) 篩分器。篩分器位于提取器和固體粉末收集器之間，其上有光滑小孔。小孔的孔徑由固體粉末的粒徑?jīng)Q定，它們保證洗脫下來的固體粉末和溶劑穿過，但不允許大塊的固體物質(zhì)通過。3)固體粉末收集器。它被置于篩分器的下部，呈圓錐形。圓錐體的下部設(shè)有開關(guān)以使固體粉末及粘結(jié)劑的溶液排出。1. 分離裝置的結(jié)構(gòu)該分離裝置主要包括置于同一個(gè)錐形容器的一個(gè)帶機(jī)械攪拌的提取器、篩分器、 粉末固體收集器和保溫外套等4部分。其中，提取器1位于錐形的粉末固體收集器6的上方，提取器1和粉末固體收集器6由設(shè)有篩孔的篩分器3分開。提取器的中上部設(shè)有攪拌器4及其特別設(shè)計(jì)的攪拌槳5，保證槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)不使柔軟的大塊物料卷曲而產(chǎn)生包埋現(xiàn)象； 提取器的上部設(shè)有提取器上蓋2，用于待分離物料的投入與大塊物體的排出；攪拌器的攪拌槳5從提取器上蓋2穿出。粉末固體收集器的下部設(shè)有粉末固體收集器下蓋7用于固體粉末和提取劑的排出。提取器的外部設(shè)有保溫外套8，可以使具有一定溫度的流體從夾套中通過來控制提取過程的溫度。為了便于觀察，可以在提取器中合適的位置布置探測(cè)器；也可以在提取器的合適位置安置大塊物料捕撈器。2. 具體實(shí)施步驟裝置在使用時(shí)，升高攪拌槳，掀開上蓋，將待處理的物料和處理液(溶劑)投入提取器1，開動(dòng)溫度控制裝置，緩緩降低攪拌槳的位置，開動(dòng)攪拌器。到適當(dāng)時(shí)間后停止溫度控制器和攪拌器，開啟上蓋排出所有的大塊物料和提取液；然后開啟粉末收集器下蓋排出粉末與提取液。分別過濾或離心分離上述兩種固液混合物，即可得到粉末固體物質(zhì)、大塊固體物質(zhì)和提取液。 合并上述提取液。提取液中含有的粘結(jié)劑或其它成分經(jīng)合適的過程之后被提取， 從而純化提取液。后者可以再次被用于其它物料的處理。
權(quán)利要求1.一種用于粘結(jié)體分離的裝置，其特征在于該分離裝置主要包括置于同一個(gè)圓錐形容器的一個(gè)帶機(jī)械攪拌的提取器(1)，提取器上蓋(2)、具有篩孔的篩分器(3)、攪拌器(4)及其攪拌槳(5)、固體粉末收集器(6)、粉末固體收集器下蓋(7)、保溫外套(8);其中，提取器 (1)位于錐形的固體粉末收集器(6)中的上方，提取器(1)的下部設(shè)有篩分器(3)，保溫外套 (8)包在固體粉末收集器(6)外部，提取器(1)的上部設(shè)有提取器上蓋(2);攪拌槳(5)位于提取器(1)中并通過轉(zhuǎn)軸與提取器上蓋(2 )外的攪拌驅(qū)動(dòng)器(4 )連接，固體粉末收集器(6 ) 的下部設(shè)有粉末固體收集器下蓋(J)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于粘結(jié)體分離的裝置，其特征在于位于提取器(1)和固體粉末收集器(6)之間的篩分器(3)的篩孔為0.01 mm 3 mm的光滑小孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于粘結(jié)體分離的裝置，可用于用粘結(jié)劑粘結(jié)于大塊物質(zhì)上的固體粉末和該大塊物質(zhì)的分離，尤其適用于鋰離子電池電極活性物質(zhì)與集流體的相互分離，可以同時(shí)完成溶劑提取、粉末與大塊物體的篩分兩個(gè)操作。該分離裝置主要由一個(gè)帶機(jī)械攪拌的提取器(1)，提取器上蓋(2)、篩孔(3)、攪拌器(4)及其攪拌槳(5)、粉末固體收集器(6)、粉末固體收集器下蓋(7)和保溫外套(8)組成。在溶劑將粘結(jié)劑提取后，粘結(jié)于大塊物質(zhì)上的固體粉末可以立即通過篩眼落入容器下部，極大地提高了分離效率。屬于化工分離技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B09B3/00GK202174101SQ20112021689
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者雷立旭 申請(qǐng)人:東南大學(xué)