一種廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨的回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種回收方法，尤其涉及一種廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨的回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]國家《固體廢物污染環(huán)境防治法》中描述的應(yīng)對固體廢棄物實(shí)施減量化、資源化、無害化處理，科學(xué)利用電子垃圾，將會成為原生資源的重要補(bǔ)充，是建設(shè)資源循環(huán)型可持續(xù)發(fā)展社會的重要舉措。
[0003]目前國內(nèi)外的研究方法主要有:浮選法、研磨法、火法、有機(jī)溶劑法、沉淀法、萃取法、鹽析法、離子交換法、電化學(xué)法、生物浸出法。
[0004]這些現(xiàn)有的從廢鋰離子電池中回收有價金屬的方法中大部分采用化學(xué)藥劑，如:硫酸加雙氧水、硫代硫酸鈉、鹽酸、硝酸溶解廢LiCo02，浸出過程中不可避免地產(chǎn)生含酸氣體、C12或NOx廢氣，在回收過程中對環(huán)境造成了嚴(yán)重的二次污染。此外，浸出液的后續(xù)處理工序多、流程長導(dǎo)致回收成本高；浸出過程為了提高金屬回收率和縮短浸出時間又都采用了較高的酸濃度和浸出溫度，這對浸出設(shè)備防腐的要求很高。采用廢LiCo02粉末與堿金屬鈉和鉀的鹽混合后焙燒的方法，存在著焙燒過程中堿金屬鈉和鉀的鹽用量大、回收過程中沉淀劑草酸鹽用量多，導(dǎo)致回收成本高的缺點(diǎn)；采用廢LiCo02材料與天然有機(jī)酸和雙氧水混合后球磨技術(shù)，存在回收過程容易使球磨設(shè)備受到腐蝕并引入雜質(zhì)的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨的回收方法，不需要藥劑處理，符合現(xiàn)今環(huán)境保護(hù)的要求；工藝簡單、耗能低且不用水，排除了污水處理問題，降低了成本。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨的回收方法，包括以下步驟:
a.對廢舊的鋰離子電池進(jìn)行放電、拆解、破碎，形成混合物料；
b.對混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級混合物料；
c.得到的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入摩擦荷電裝置進(jìn)行荷電；
d.荷電后的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入靜電分選機(jī)進(jìn)行分選；
e.在靜電分選機(jī)產(chǎn)品收集槽中分別收集鈷酸鋰和石墨。
[0007]整個方法采用氣流作為物料輸送和摩擦荷電的載體。
[0008]所述的靜電分選機(jī)兩極板電壓的調(diào)節(jié)范圍是10_60kv。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):分選前準(zhǔn)備工作十分簡單，只需要破碎、篩分即可，可以節(jié)省很多時間，提高效率，而且使用不同粒級破碎機(jī)能使鋰離子電池破碎完全，大大提高了之后分選的效率；利用粒度差異進(jìn)行篩分后得到細(xì)粒級混合物料，再進(jìn)行摩擦電選，不僅能充分回收鋰離子電池的鈷酸鋰和石墨，而且僅針對于細(xì)粒級混合物料進(jìn)行分選，效果明顯，收集方便；本發(fā)明利用鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨摩擦荷電性質(zhì)的差異實(shí)現(xiàn)不同組分的分離，將細(xì)粒級混合物料進(jìn)行分選，對廢舊鋰離子電池進(jìn)行回收利用，這種方法不需要藥劑處理，工藝簡單、耗能低且不用水，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，降低了成本；分選時不會因?yàn)榛瘜W(xué)變化而產(chǎn)生其他附加化合物，分選純度高。此外，所涉及的裝置簡單，占地面積小，推廣性強(qiáng)，具有較好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012]如圖1所示，本廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨的回收方法，具體包括以下步驟:
a.對廢舊的鋰離子電池進(jìn)行放電、拆解、破碎，形成混合物料；
b.對混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級混合物料，此步驟為物理篩分，目的是避免粒度差異較大的粗粒級物料在電場中分離時相互干擾；
c.得到的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入摩擦荷電裝置進(jìn)行荷電，此步驟是將細(xì)粒級混合物料進(jìn)行摩擦荷電的過程；
d.荷電后的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入靜電分選機(jī)進(jìn)行分選，目的是在電場中利用物料摩擦荷電性質(zhì)的差異對混合物料進(jìn)行分選；
e.在靜電分選機(jī)產(chǎn)品收集槽中分別收集鈷酸鋰和石墨。
[0013]整個方法采用氣流作為物料輸送和摩擦荷電的載體。
[0014]篩分后所得到細(xì)粒級物料主要是鈷酸鋰和石墨的混合物，利用鈷酸鋰和石墨顆粒摩擦荷電性質(zhì)的差異將細(xì)粒級混合物料在電場中進(jìn)行分離，依據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)物種類的多少設(shè)計(jì)相應(yīng)的收集裝置，在電壓范圍是10-60kv內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，收集最終產(chǎn)物即可得到純度較高的有價組分。
[0015]步驟a和b可以采用人工拆解也可以直接在粗粒級破碎機(jī)中進(jìn)行破碎后繼續(xù)在細(xì)粒級破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，得到細(xì)粒級混合物料，根據(jù)以上所述方法步驟c中細(xì)粒級混合物料進(jìn)行荷電的時候，可以在不同的荷電裝置中進(jìn)行荷電，增加其荷電能力，充分發(fā)揮其特點(diǎn)；根據(jù)以上所述方法步驟d中荷電后的細(xì)粒級物料進(jìn)入靜電分選機(jī)進(jìn)行分選，其中靜電分選機(jī)可以是不同的入料方式，依據(jù)步驟c中的荷電裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)；根據(jù)以上所述方法步驟d中設(shè)計(jì)的靜電分選機(jī)的電壓調(diào)節(jié)范圍是10-60kv，根據(jù)以上所述方法步驟e中在各個靜電分選機(jī)中分別收集不同的物料，是根據(jù)預(yù)試驗(yàn)確定物料的具體種類，然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的收集裝置。
[0016]本發(fā)明所述內(nèi)容所提出的具體實(shí)例，僅用來說明技術(shù)內(nèi)容，而非將發(fā)明狹義的限定在上述實(shí)施例中，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨的回收方法，其特征在于:包括以下步驟: a.對廢舊的鋰離子電池進(jìn)行放電、拆解、破碎，形成混合物料； b.對混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級混合物料； c.得到的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入摩擦荷電裝置進(jìn)行荷電； d.荷電后的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入靜電分選機(jī)進(jìn)行分選； e.在靜電分選機(jī)產(chǎn)品收集槽中分別收集鈷酸鋰和石墨。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池中回收鈷酸鋰和石墨的方法，其特征在于:整個方法采用氣流作為物料輸送和摩擦荷電的載體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池中回收鈷酸鋰和石墨的方法，其特征在于:所述的靜電分選機(jī)兩極板電壓的調(diào)節(jié)范圍是10-60kv。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰和石墨的回收方法，包括以下步驟：a.對廢舊的鋰離子電池進(jìn)行放電、拆解、破碎，形成混合物料；b.對混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級混合物料；c.得到的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入摩擦荷電裝置進(jìn)行荷電；d.荷電后的細(xì)粒級混合物料進(jìn)入靜電分選機(jī)進(jìn)行分選；e.在靜電分選機(jī)產(chǎn)品收集槽中分別收集鈷酸鋰和石墨。分選前準(zhǔn)備工作簡單，只需要破碎篩分即可，可以節(jié)省很多時間，而且使用不同粒級破碎機(jī)能使鋰離子電池破碎完全，大大提高了之后分選的效率；利用粒度差異進(jìn)行篩分后得到細(xì)粒級混合物料，再進(jìn)行摩擦電選，不僅能充分回收鋰離子電池的鈷酸鋰和石墨，而且僅針對于細(xì)粒級混合物料進(jìn)行分選，效果明顯，收集方便。
【IPC分類】H01M10/54, H01M10/0525
【公開號】CN105226344
【申請?zhí)枴緾N201510749514
【發(fā)明人】陳穩(wěn), 王海鋒, 張文光, 高博, 楊興, 張鵬德, 吳瑞瑞
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月9日