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(duì)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(huì)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(huì)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(jià)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(duì)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(shí)間又都采用了較高的酸濃度和浸出溫度，這對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級(jí)混合物料；
c.得到的細(xì)粒級(jí)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(jí)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(gè)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(shí)間，提高效率，而且使用不同粒級(jí)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(jí)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(duì)于細(xì)粒級(jí)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(jí)混合物料進(jìn)行分選，對(duì)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(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，降低了成本；分選時(shí)不會(huì)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(duì)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(duì)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(duì)混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級(jí)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(jí)物料在電場中分離時(shí)相互干擾；
c.得到的細(xì)粒級(jí)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(jí)混合物料進(jìn)行摩擦荷電的過程；
d.荷電后的細(xì)粒級(jí)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(duì)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(gè)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(jí)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(jí)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(jià)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(jí)破碎機(jī)中進(jìn)行破碎后繼續(xù)在細(xì)粒級(jí)破碎機(jī)中進(jìn)行破碎，得到細(xì)粒級(jí)混合物料，根據(jù)以上所述方法步驟c中細(xì)粒級(jí)混合物料進(jìn)行荷電的時(shí)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(jí)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(gè)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(duì)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(duì)混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級(jí)混合物料； c.得到的細(xì)粒級(jí)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(jí)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(gè)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(duì)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(duì)混合物料進(jìn)行篩分，得到細(xì)粒級(jí)混合物料；c.得到的細(xì)粒級(jí)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(jí)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(shí)間，而且使用不同粒級(jí)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(jí)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(duì)于細(xì)粒級(jí)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(hào)】CN105226344
【申請(qǐng)?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(qǐng)人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月9日