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一種廢舊鋰電池正極材料與集流體分離的方法與流程

文檔序號:11522400閱讀:359來源:國知局

本發(fā)明涉及鋰電池正極材料的回收技術領域,具體涉及一種廢舊鋰電池正極材料與集流體分離的方法。



背景技術:

鋰離子電池自1990年實現(xiàn)商業(yè)化以來,被廣泛應用于攝像機、移動電話、筆記本電腦以及便攜式測量儀器等。電池一般經(jīng)過幾百次充放電后(使用2-3a后),電極膨脹,容量大大下降以至報廢。另外,我國大型電池企業(yè)的廢品率一般約1%-3%,中小型電池企業(yè)的廢品率更高。在生產(chǎn)正極片時,經(jīng)過輥壓、分切、制片、卷繞后會產(chǎn)生邊角料及極片報廢,電池企業(yè)往往會直接當廢品賣掉。鋰離子電池含有多種材料,其中鐵、銅、鋁、鈷、鋰是比較有回收價值的材料,尤其是鈷元素,是世界上資源比較稀缺的金屬。同時,從環(huán)保角度考慮,鋰離子電池若隨意丟棄,其中的co3+(co2+)、氟化物會對環(huán)境造成一定的危害,加強對此類固體廢棄物的資源化技術開發(fā),不僅具有較大的經(jīng)濟效益,也有利于環(huán)境保護。

現(xiàn)有的各種鋰離子電池的一般回收方法是:用強酸溶解鋁鈷膜,使得集流體和活性物質鈷酸鋰全部溶解進入溶液,再分離回收各種金屬元素。該處理方式工藝簡單,但是浸出液復雜的成分無疑對后續(xù)的凈化及產(chǎn)品生產(chǎn)過程提出較高的要求。因此,預先分離集流體與活性物質對各種有價金屬的回收是十分有利的。

文獻《鋰離子廢電池資源化技術進展》中通過加熱處理正極材料,使粘結劑分解揮發(fā),再采用浮選法或重選法分離出正極活性物質。然而高溫焙燒能耗高,設備投資大,并且會產(chǎn)生有毒的含氟氣體,需要對現(xiàn)有工藝加以改性。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的就是提供一種廢舊鋰電池正極材料與集流體分離的方法,以克服現(xiàn)有技術的不足。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:

一種廢舊鋰電池正極材料與集流體分離的方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)將廢舊正極片放入粉碎機中粉碎至200-300目,投入滾壓振動磨滾筒內,保持正極材料粉末沿滾筒軸向均勻分布,抽真空后通入充入惰性氣體,恢復常壓,滾壓研磨至微米級;(2)往步驟(1)中加入脫氟劑放入高溫爐中于200-300℃進行燃燒3-5小時,篩分除去脫氟劑得混合粉;(3)將步驟(2)混合粉放入氣體分離機中通過比重不一樣的方法回收正極材料。

步驟(1)所述的廢舊正極片是指鋰電池廠生產(chǎn)正極片時產(chǎn)生的邊角料或報廢的正極片。

步驟(1)所述的惰性氣體是氬氣或氮氣氣體。

步驟(1)所述物料滾壓研磨至50-100μm。

步驟(2)所述的脫氟劑是氧化鋁和電石渣以質量比1∶9混合造粒,粒徑為3-5mm。

步驟(2)中篩分為400-500目的篩網(wǎng)。

本發(fā)明有以下有益效果:和現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明焙燒溫度低,能耗低,設備投資小,本發(fā)明首先將正極邊角料粉碎后再通過滾壓振動磨研磨至微米級,粒子尺寸小增加了于氧氣的接觸面積,有機粘結劑能迅速燃燒放熱從而加速正極材料鈷酸鋰等和集流體鋁箔的脫離,最后利用正極材料和鋁箔的比重不同經(jīng)氣體分離機將兩者分離從而達到回收正極材料的目的,本發(fā)明工藝簡單,分離效率高,無需后續(xù)操作可直接投入生產(chǎn)使用,節(jié)約成本提高了生產(chǎn)效率。

具體實施方式

所述的一種廢舊鋰電池正極材料與集流體分離的方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)將廢舊正極片放入粉碎機中粉碎至200-300目,投入滾壓振動磨滾筒內,保持正極材料粉末沿滾筒軸向均勻分布,抽真空后通入充入惰性氣體,恢復常壓,滾壓研磨至微米級;(2)往步驟(1)中加入脫氟劑放入高溫爐中于280℃進行燃燒3-5小時,篩分除去脫氟劑得混合粉;(3)將步驟(2)混合粉放入氣體分離機中通過比重不一樣的方法回收正極材料。

步驟(1)所述的廢舊正極片是指鋰電池廠生產(chǎn)正極片時產(chǎn)生的邊角料或報廢的正極片。

步驟(1)所述的惰性氣體是氬氣或氮氣氣體。

步驟(1)所述物料滾壓研磨至50-100μm。

步驟(2)所述的脫氟劑是氧化鋁和電石渣以質量比1∶9混合造粒,粒徑為3-5mm。

步驟(2)中篩分為400-500目的篩網(wǎng)。



技術特征:

技術總結
本發(fā)明公開了一種廢舊鋰電池正極材料與集流體分離的方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)將廢舊正極片放入粉碎機中粉碎至200?300目,投入滾壓振動磨滾筒內,保持正極材料粉末沿滾筒軸向均勻分布,抽真空后通入充入惰性氣體,恢復常壓,滾壓研磨至微米級;(2)往步驟(1)中加入脫氟劑放入高溫爐中于200?300℃進行燃燒3?5小時,篩分除去脫氟劑得混合粉;(3)將步驟(2)混合粉放入氣體分離機中回收正極材料,和現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明焙燒溫度低,能耗低,設備投資小,工藝簡單,分離效率高,無需后續(xù)操作可直接投入生產(chǎn)使用,節(jié)約成本提高了生產(chǎn)效率。

技術研發(fā)人員:孫志廷
受保護的技術使用者:孫志廷
技術研發(fā)日:2017.03.24
技術公布日:2017.08.18
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