一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法，属于废旧锂离子电池利用技术领域，本发明专利技术方法包括如下步骤：（1）放电；（2）吹干；（3）单轴破碎；（4）振动筛分；（5）热解；（6）废气处理；（7）筛分；（8）磁选。本发明专利技术所得磁性金属外壳、铜铝复合金属纯度高，Li、Ni、Co、Mn含量均小于0.1%；所得的电极材料粉末纯度高，成分主含量大于98%。本发明专利技术将废旧电池的有价金属元素充分利用，过程简单、成本低，易于工业化生产，具有较高的经济、社会效益。

A process method of dismantling, classifying and recycling used batteries

【技术实现步骤摘要】
一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法
本专利技术涉及废旧电池回收
，具体指的是一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法。
技术介绍
随着通讯、新能源汽车等行业的快速发展，市场上废旧电池的数量不断增大，废旧电池如何处置成为一个不容小觑的问题。目前回收处理的方法主要有两种，一种是火法处理回收有价金属，一种是湿法回收制备各种电池原料。火法处理能耗大，原料回收率低；湿法回收工艺复杂，消耗酸碱量大，易造成二次污染。CN105655663A该专利技术公布了一种动力锂离子电池的回收方法，回收主要有两个过程完成，一是PACK拆解，一是单体电池拆解。电池PACK拆解主要包括电池放电、外壳拆除回收、高压器件拆除回收、高低压器件拆除回收、电池管理系统拆解回收、各种传感器拆解回收、各种辅助功能器件拆解回收、各种线束拆解回收、电池模块拆解为单体电池。单体电池拆解主要包括电池破壳、电解液溶剂回收、电解质无害化处理、电池外壳拆除回收、电芯拆解、隔膜回收、正极片热处理、铝箔回收、正极粉回收、负极片热处理、铜箔回收、负极粉回收。该工艺方法复杂经济性较差，难以规模化应用。专利号为CN106654431A的专利技术公布了一种动力电池拆解回收工艺，该工艺包括对废旧电池放电处理；切割放电后的电池，将电池内的残余电解液清除；将清除电解液的电池分离正极片、负极片和隔膜，并分别投入去离子水中浸泡，进行清洗；将电池正极片、负极片清洗后烘干，分别进行高温煅烧，将电池极片上的粉末和金属片分离，分别回收金属片、正极粉末和负极粉末。该工艺将电池中各个部分拆解分离，但极片粉末和金属片的回收率不能得到有效保证，且煅烧温度600～800℃，能耗较大，处理成本增加。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的上述不足，提出了一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法。本专利技术采用以下技术方案：一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法，包括以下工艺流程：a.放电：配制0.5～10mol/L的放电溶液，将废旧电池放入溶液中进行放电，放电0.5～10h，所得的废水经过压滤，滤渣滤出，滤液继续作为放电溶液使用；b.吹干：使用烘干设备对放电后的电池烘干，温度60～120℃，时间1～10h；c.单轴破碎：使用破碎机对电池进行破碎；d.振动筛分：破碎后的物料经过筛网漏出，其中小于筛网孔直径的直接漏出，大于筛网孔直径的再次进行撕碎，直至撕碎后碎料可直接漏出为止；筛网的孔径为20mm；为防止筛网堵塞，设有强力震荡装置，不仅避免筛网堵塞，也增加了出料速率；e.热解：振动筛分能够将30％粉末从电极片上分出，将正极片、负极片、钢壳、隔膜等放入燃烧窑中热解，热解在还原性气氛下进行，温度为200～500℃；f.废气处理：燃烧窑产生的废气使用两级碱液吸收+活性炭吸附；g.振动筛分：使用带冷却夹套的埋刮板输送热解后的正极片、负极片、钢壳进入加有强力震荡装置的筛网，将电极材料粉末从铜铝混合金属、钢壳分离出来；h.磁选：对铜铝混合金属、磁性金属外壳(钢壳)进行磁选分离。本专利技术的一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法还可以是：进一步地，所述步骤a中废旧电池包括18650废旧锂电池、32650废旧锂电池、3C废旧电池、软包手机废旧电池等，放电溶液为硫酸钠或氢氧化钠。进一步地，所述步骤c中破碎机采用的破碎刀为V型刀，V型破碎刀尺寸10～30mm，最优20mm。进一步地，所述步骤e中热解在还原性气氛、温度为200～500℃下进行，还原性气氛中天然气与空气的比例为1～10。进一步地，所述步骤f中两级碱液吸收所用的碱为氢氧化钠或氢氧化钙料浆。进一步地，所述步骤g中所得的电极材料粉末的纯度＞98％。进一步地，所述步骤h中采用的磁选方式为悬挂连续磁选方式，所得的铜铝混合金属、磁性金属外壳(钢壳)中Li、Ni、Co、Mn含量均小于0.1％。与现有技术相比，本专利技术通过放电、吹干、单轴破碎、振动筛分、热解、废气处理、筛分、磁选等步骤实现有价金属充分利用，过程简单、成本低，易于工业化生产，具有较高的经济、社会效益。附图说明图1为本专利技术的工艺流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对专利技术进行详细的说明。如图1所示，本专利技术提出的废旧电池的拆解分类回收工艺方法按照图中流程工艺实施。实施例1：a.放电：配制1mol/L的硫酸钠溶液，将18650废旧电池放入溶液中进行放电，放电5h，所得的废水经过压滤，滤渣滤出，滤液继续作为放电溶液使用；b.吹干：使用烘干设备对放电后的电池烘干，温度为80℃，时间5h；c.单轴破碎：使用V型刀破碎机进行破碎，V型破碎刀尺寸为20mm；d.振动筛分：破碎后的物料经过筛网漏出，其中小于筛网孔直径的直接漏出，大于筛网孔直径的再次进行撕碎，直至撕碎后碎料可直接漏出为止；筛网的孔径为20mm；为防止筛网堵塞，设有强力震荡装置，不仅避免筛网堵塞，也增加了出料速率；e.热解：振动筛分能够将30％粉末从电极片上分出，将正极片、负极片、钢壳、隔膜等放入燃烧窑中热解，热解在还原性气氛(天燃气：空气比例为2:1)下进行，温度为300℃；f.废气处理：燃烧窑产生的废气使用两级氢氧化钠吸收+活性炭吸附；g.振动筛分：使用带冷却夹套的埋刮板输送热解后的正极片、负极片、钢壳进入加有强力震荡装置的筛网，将电极材料粉末从铜铝混合金属、钢壳分离出来，所得的电极材料粉末的纯度为98.9％；h.磁选：采用悬挂连续磁选方式对铜铝混合金属、磁性金属外壳(钢壳)进行磁选分离，所得的铜铝混合金属中Li、Ni、Co、Mn含量分别为0.02％、0.03％、0.02％、0.04％，磁性金属外壳(钢壳)中Li、Ni、Co、Mn含量分别为0.01％、0.01％、0.01％、0.01％。实施例2：a.放电：配制2mol/L的氢氧化钠溶液，将32650废旧电池放入溶液中进行放电，放电5h，所得的废水经过压滤，滤渣滤出，滤液继续作为放电溶液使用；b.吹干：使用烘干设备对放电后的电池烘干，温度100℃，时间3h；c.单轴破碎：使用V型刀破碎机进行破碎，V型破碎刀尺寸为10mm；d.振动筛分：破碎后的物料经过筛网漏出，其中小于筛网孔直径的直接漏出，大于筛网孔直径的再次进行撕碎，直至撕碎后碎料可直接漏出为止；筛网的孔径为20mm；为防止筛网堵塞，设有强力震荡装置，不仅避免筛网堵塞，也增加了出料速率；e.热解：振动筛分偶30％粉末从电极片上分出，将正极片、负极片、钢壳、隔膜等放入燃烧窑中热解，热解在还原性气氛(天燃气：空气比例为3:1)下进行，温度为400℃；f.废气处理：燃烧窑产生的废气使用两级氢氧化钙料浆吸收+活性炭吸附；g.振动筛分：使用带冷却夹套的埋刮板输送热解后的正极片、负极片、钢壳进入加有强力震荡装置的筛网，将电极材料粉末从铜铝混合金属、钢壳分离出来，所得的电极材料粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：/na. 放电：配制0.5～10 mol/L的放电溶液，将废旧电池放入溶液中进行放电，放电0.5～10 h，所得的废水经过压滤，滤渣滤出，滤液继续作为放电溶液使用；/nb. 吹干：使用烘干设备对放电后的电池烘干，温度60～120℃，时间1～10 h；/nc. 单轴破碎：使用破碎机对电池进行破碎；/nd. 振动筛分：破碎后的物料经过筛网漏出，其中小于筛网孔直径的直接漏出，大于筛网孔直径的再次进行撕碎，直至撕碎后碎料可直接漏出为止；/ne. 热解：振动筛分能够将30%粉末从电极片上分出，将正极片、负极片、钢壳、隔膜等放入燃烧窑中热解，热解在还原性气氛下进行，温度为200～500℃；/nf. 废气处理：燃烧窑产生的废气进行废气处理；/ng. 振动筛分：使用带冷却夹套的埋刮板输送热解后的正极片、负极片、钢壳进入加有强力震荡装置的筛网，将电极材料粉末从铜铝混合金属、磁性金属外壳分离出来；/nh．磁选：对铜铝混合金属和磁性金属外壳进行磁选分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种废旧电池的拆解分类回收工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.放电：配制0.5～10mol/L的放电溶液，将废旧电池放入溶液中进行放电，放电0.5～10h，所得的废水经过压滤，滤渣滤出，滤液继续作为放电溶液使用；
b.吹干：使用烘干设备对放电后的电池烘干，温度60～120℃，时间1～10h；
c.单轴破碎：使用破碎机对电池进行破碎；
d.振动筛分：破碎后的物料经过筛网漏出，其中小于筛网孔直径的直接漏出，大于筛网孔直径的再次进行撕碎，直至撕碎后碎料可直接漏出为止；
e.热解：振动筛分能够将30%粉末从电极片上分出，将正极片、负极片、钢壳、隔膜等放入燃烧窑中热解，热解在还原性气氛下进行，温度为200～500℃；
f.废气处理：燃烧窑产生的废气进行废气处理；
g.振动筛分：使用带冷却夹套的埋刮板输送热解后的正极片、负极片、钢壳进入加有强力震荡装置的筛网，将电极材料粉末从铜铝混合金属、磁性金属外壳分离出来；
h．磁选：对铜铝混合金属和磁性金属外壳进行磁选分离。


2.根据权利要求1所述的废旧电池的拆解分类回收工艺方法，其特征在于：所述步骤a中废旧电池包括18650废旧锂电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良彬，章小明，王超强，谢绍忠，许鑫，白有仙，马木林，胡冰，张大泽，廖小龙，
申请(专利权)人：江西赣锋循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36