專利名稱：一種從廢舊鋰電池回收單質態(tài)金屬的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)保與資源領域，涉及一種從廢舊鋰電池中回收單質態(tài)金屬的方。
背景技術：
近年來，廢舊鋰離子電池的回收中，對于金屬回收的方法，也有一些研究和報導， 主要有幾下幾種①基于濕法冶金的酸溶解，使用硝酸、硫酸或鹽酸。(g對金屬外殼進行機
械剝離，但都是手工的方法，不便于工業(yè)化生產(chǎn)。i)根據(jù)集流體、活性物質、粘結劑的物理、
化學性質差異，使用高溫焙燒法、物理擦洗法和稀酸浸出和攪拌擦洗法分離集流體和活性
物質。 將電池芯纏繞體放入有機溶劑中，使電池芯的極性材料和集流體分離。上述方法
中的化學法，是用常規(guī)酸溶方法，金屬由單質變成離子，再從離子狀態(tài)通過冶金手段轉變?yōu)閱钨|。這樣增加了能耗和污染。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能耗和污染最低的從廢舊鋰電池中回收單質態(tài)金屬的方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的技術方案實現(xiàn)是一種從廢舊鋰電池回收單質態(tài)金屬的方法，廢舊鋰電池經(jīng)篩選后，切割成碎料、回收其中的電解液、塑料材料分離， 將分離出塑料材料的碎料進行物理處理后得到單質態(tài)金屬的步驟。所述的物理處理包括如
下步驟①將分離出塑料材料的碎料在爐中加熱到300°C 650°C，保溫0. 5 2小時后出
爐冷卻至常溫遮)將步驟①所得的熱處理后的碎料放入滾筒中滾動0. 5 2小時后進行篩分處理，所述篩上的碎料是金屬態(tài)的鋁、銅、鎳、鐵，所述篩下的粉未是電極上的活性物質； 將步驟篩上的碎料利用磁選方法分離出鎳和鐵，再用風選的方法分離出鋁，剩余即為
銅物質； 將步驟②篩下的活性物質送濕法流程回收有價金屬。進一步在上述從廢舊鋰電池回收單質態(tài)金屬的方法中，所述切割廢舊鋰電池成碎料的步驟中，其碎料的最長徑小于或等于5毫米。與現(xiàn)有技術相比，上述從廢舊鋰電池中回收單質態(tài)金屬的方法，使用物理的方法回收廢舊鋰電池中的單質態(tài)金屬。單質態(tài)金屬和其它物質能否有效分離，是使用物理方法能否成功的關健。本發(fā)明利用單質態(tài)金屬集流體與活性物質熱膨脹系數(shù)的差異，將電極加熱到300°C 650°C，使活性物質與集流體有效分離。本發(fā)明避免了常規(guī)濕法流程回收所帶來的能耗和二次污染。本發(fā)明的整個回收處理方法簡單、環(huán)保、工業(yè)化批量處理可行性高， 而且鎳和鐵物質的分離率高達98%以上；用風選方法分離出金屬鋁的分離率高達95%以上。
具體實施例方式
本發(fā)明的主旨是利用單質態(tài)金屬集流體與活性物質熱膨脹系數(shù)的差異，將電極加熱到 300°C 650°C，使活性物質與集流體有效分離。本發(fā)明避免了常規(guī)濕法流程回收所帶來的能耗和二次污染。下面結合實施例對本發(fā)明的內容作進一步詳述，實施方式中所提及的內容及相關方法條件的選擇并非對本發(fā)明的限定，只是因地制宜而對結果并無實質性影響。實施例1 ①廢舊電池經(jīng)分選后，分選出的鋰電池切割成5毫米以下的碎料。(|)將上述碎料放入離心機中甩脫舊電解液，在離心機中噴入清水清洗。③清洗完畢，從離心機中取出，放入水中，攪拌，塑料飄浮在水面上，撈出，分離出塑料。 剩余物經(jīng)離心脫水后， 放入馬弗爐中加熱到300°C，保溫1小時。Cg)出爐，冷卻到室溫。放入滾筒中滾動1小時。
篩分。單質金屬與電極活性物質的分離率達到98%。 將篩上物用鄭州山川重工有限
公司產(chǎn)CTB44型磁選機進行磁選分離。分離出可被磁化的鎳和鐵。分離出鎳和鐵后的剩余物，用自制風選機分離出鋁。自制風選機是用螺旋喂料機將篩上物送入風機出風口，輕質物料被吹出的距離遠，重質物料被吹出距離近。鋁屬于輕質材料，被吹出的距離較銅遠。這樣將鋁分離出來。剩余物即為銅。對篩上物、磁選選出的鎳和鐵、風選分離出的鋁、剩余物銅分別稱重。同時取樣，酸溶，用原子吸收光譜測定其成分含量，計算出各金屬在各類物料中的數(shù)量。測得，金屬鎳和鐵的分離率為98%，鋁的分離率為95%。實施例2 ①廢舊電池經(jīng)分選后，分選出的鋰電池切割成5毫米以下的碎料。②將上述碎料放入離心機中甩脫舊電解液，在離心機中噴入清水清洗。③清洗完畢，從離心機中取出，放入水中，攪拌，塑料飄浮在水面上，撈出，分離出塑料。④剩余物經(jīng)離心脫水后， 放入馬弗爐中加熱到600°C，保溫0.5小時。 出爐，冷卻到室溫。放入滾筒中滾動0.5小
時。 篩分。單質金屬與電極活性物質的分離率達到99%。⑦將篩上物用鄭州山川重工有
限公司產(chǎn)CTB44型磁選機進行磁選分離。分離出可被磁化的鎳和鐵。分離出鎳和鐵后的剩余物，用自制風選機分離出鋁。自制風選機是用螺旋喂料機將篩上物送入風機出風口，輕質物料被吹出的距離遠，重質物料被吹出距離近。鋁屬于輕質材料，被吹出的距離較銅遠。這樣將鋁分離出來。剩余物即為銅。
對篩上物、磁選選出的鎳和鐵、風選分離出的鋁、剩余物銅分別稱重。同時取樣，酸溶，用原子吸收光譜測定其成分含量，計算出各金屬在各類物料中的數(shù)量。測得，金屬鎳和鐵的分離率為98%，鋁的分離率為95%。實施例3 ①廢舊電池經(jīng)分選后，分選出的鋰電池切割成5毫米以下的碎料。
將上述碎料，放入離心機中甩脫舊電解液，在離心機中噴入清水清洗。③清洗完畢，從離心機中取出，放入水中，攪拌，塑料飄浮在水面上，撈出，分離出塑料。 剩余物經(jīng)離心脫水后，放入馬弗爐中加熱到400°C，保溫2小時。睡出爐，冷卻到室溫。放入滾筒中滾動2小
時。@篩分。單質金屬與電極活性物質的分離率達到99%。Θ將篩上物用鄭州山川重工有
限公司產(chǎn)CTB44型磁選機進行磁選分離。分離出可被磁化的鎳和鐵。分離出鎳和鐵后的剩余物，用自制風選機分離出鋁。自制風選機是用螺旋喂料機將篩上物送入風機出風口，輕質物料被吹出的距離遠，重質物料被吹出距離近。鋁屬于輕質材料，被吹出的距離較銅遠。這樣將鋁分離出來。剩余物即為銅。對篩上物、磁選選出的鎳和鐵、風選分離出的鋁、剩余物銅分別稱重。同時取樣，酸溶，用原子吸收光譜測定其成分含量，計算出各金屬在各類物料中的數(shù)量。測得，金屬鎳和鐵的分離率為97%，鋁的分離率為96%。實施例4 ①廢舊電池經(jīng)分選后，切割成5毫米以下的碎料。將上述碎料，放入離心機中甩脫舊電解液，在離心機中噴入清水清洗。③清洗完畢，從離心機中取出，放入水中，攪拌，塑料飄浮在水面上，撈出，分離出塑料。④剩余物經(jīng)離心脫水后，放入馬弗爐中加熱到650°C，保溫1小時。 出爐，冷卻到室溫。放入滾筒中滾動2小時。@篩分。單質金
屬與電極活性物質的分離率達到99%。 將篩上物用鄭州山川重工有限公司產(chǎn)CTB44型磁
選機進行磁選分離。分離出可被磁化的鎳和鐵。分離出鎳和鐵后的剩余物，用自制風選機分離出鋁。自制風選機是用螺旋喂料機將篩上物送入風機出風口，輕質物料被吹出的距離遠，重質物料被吹出距離近。鋁屬于輕質材料，被吹出的距離較銅遠。這樣將鋁分離出來。 剩余物即為銅。對篩上物、磁選選出的鎳和鐵、風選分離出的鋁、剩余物銅分別稱重。同時取樣，酸溶，用原子吸收光譜測定其成分含量，計算出各金屬在各類物料中的數(shù)量。測得，金屬鎳和鐵的分離率為98%，鋁的分離率為95%。
實施例5 ①廢舊電池經(jīng)分選后，分選出的鋰電池切割成5毫米以下的碎料。②將上述碎料，放入離心機中甩脫舊電解液，在離心機中噴入清水清洗。③清洗完畢，從離心機中取出，放入水中，攪拌，塑料飄浮在水面上，撈出，分離出塑料。④剩余物經(jīng)離心脫水后， 放入馬弗爐中加熱到500°C，保溫2小時。③出爐，冷卻到室溫。放入滾筒中滾動0. 5小時。
篩分。單質金屬與電極活性物質的分離率達到98%。 將篩上物用鄭州山川重工有限
公司產(chǎn)CTB44型磁選機進行磁選分離。分離出可被磁化的鎳和鐵。分離出鎳和鐵后的剩余物，用自制風選機分離出鋁。自制風選機是用螺旋喂料機將篩上物送入風機出風口，輕質物料被吹出的距離遠，重質物料被吹出距離近。鋁屬于輕質材料，被吹出的距離較銅遠。這樣將鋁分離出來。剩余物即為銅。對篩上物、磁選選出的鎳和鐵、風選分離出的鋁、剩余物銅分別稱重。同時取樣，酸溶，用原子吸收光譜測定其成分含量，計算出各金屬在各類物料中的數(shù)量。測得，金屬鎳和鐵的分離率為97%，鋁的分離率為96%。
權利要求
1.一種從廢舊鋰電池回收單質態(tài)金屬的方法，包括廢舊鋰電池的篩選、切割廢舊鋰電池成碎料、回收廢舊鋰電池中的電解液、塑料材料分離的步驟，其特征在于它還包括將分離出塑料材料的碎料進行物理處理后得到單質態(tài)金屬的步驟。
2.根據(jù)權利要求1所述的從廢舊鋰電池回收單質態(tài)金屬的方法，其特征在于所述的物理處理包括如下步驟①將分離出塑料材料的碎料在爐中加熱到300°C 650°C，保溫0.5 2小時后出爐冷卻至常溫；②將步驟①所得的熱處理后的碎料放入滾筒中滾動0.5 2小時后進行篩分處理，所述篩上的碎料是金屬態(tài)的鋁、銅、鎳、鐵，所述篩下的粉未是電極上的活性物質；③將步驟②篩上的碎料利用磁選方法分離出鎳和鐵，再用風選的方法分離出鋁，剩余即為銅物質；④將步驟②篩下的活性物質送濕法流程回收有價金屬。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的從廢舊鋰電池回收單質態(tài)金屬的方法，其特征在于所述切割廢舊鋰電池成碎料的步驟中，其碎料的最長徑小于或等于5毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從廢舊鋰電池回收單質態(tài)金屬的方法，包括廢舊鋰電池經(jīng)篩選后切割成碎料、回收其中的電解液、分離出塑料材料，將分離出塑料材料的碎料進行物理處理后得到單質態(tài)金屬的步驟。本發(fā)明利用單質態(tài)金屬集流體與活性物質熱膨脹系數(shù)的差異，將電極加熱到300℃～650℃，使活性物質與集流體有效分離。本發(fā)明避免了常規(guī)濕法流程回收所帶來的能耗和二次污染。
文檔編號C22B7/00GK102329961SQ201110314470
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權日2011年10月17日
發(fā)明者殷國民, 毛文雄 申請人:惠州市雄越保環(huán)科技有限公司