一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法技术

本发明专利技术属于废旧电池回收利用技术领域，公开了一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法。本方法通过对混合物料进行高温焙烧处理，以提高正负极物料的表面疏水性差异，并通过添加絮凝剂，以增加正负极混合物料表观粒径，从而降低正极材料泡沫夹带，提高正负极物料浮选分离效率，得到纯度较高的正负极物料产品，便于后续进一步处理或再生修复。本发明专利技术具有操作简单，环保高效，易于实现工业化生产等优点。生产等优点。生产等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法


[0001]本专利技术涉及废旧电池回收利用
，尤其涉及一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料的浮选回收的方法。

技术介绍

[0002]近年来，传统能源逐渐被取代，新能源的发展越来越受到人们的重视。锂电池因具有高能量、高功率密度、低重量、长寿命、适用温度范围广等优势而广泛应用于新能源汽车、信息技术、数码产品、储能等

[0003]随着科技的发展和社会的不断进步，环境问题越来越受到人们的重视，高速发展的新能源行业将带来更大规模的能源金属消费，从而造成能源金属价格快速增加，使得下游生产成本承压。
[0004]作为主要动力电池选择，三元锂电池具有极好的发展前景，因而大量三元锂电池进入市场消费端，然而，大量三元电池的消费势必带来大量三元电池的报废，废旧三元电池中含有多种有害物质，倘若不能得到合理妥善处置，不仅会造成资源浪费，同时会危害环境和人类健康，因此，开展废旧三元电池回收利用研究具有环境、资源、经济等多重意义。
[0005]三元电池主要包括外壳、隔膜、电解质、正极材料以及负极材料等部分。通常情况下，废旧锂电池的回收利用需要先进行拆解、放电、破碎、筛分、色选、重选等预处理作业以回收得到铜箔、铝箔、正负极混合物料等有价组分，之后进一步对正负极混合物料进行物理分选预处理，从而使正负极物料分离，从而为后续的湿法作业或再生修复提供原料。众多物理分选手段中，浮选因具有清洁、高效、生产成本低等优势越来越受到人们的关注，并逐渐成为正负极物料分离的重要手段。
[0006]为了使物料充分解离，需要对电池进行充分的破碎以及磨料作业，从而造成大量细粒正负极物料的产生。然而，在浮选作业中，细粒物料的浮选分离一直是一大行业难题。因细粒物料具有较高的比表面积和活性，有利于煤油等捕收剂的吸附，同时由于不可避免的泡沫夹带，从而造成细粒正负极混合物料浮选分离过程中存在分离困难以及金属损失率高等问题。因此，针对上述问题，开发一种清洁高效的细粒三元电池正负极混合物料的浮选分离方法具有重要意义。
[0007]申请号为CN115213023A的中国专利技术专利公开了一种提高废旧磷酸铁锂电池正负极材料浮选分离效率的方法，包括以下步骤：将废旧磷酸铁锂电池正负极材料与水混合搅拌调浆后加入捕收剂再次搅拌，搅拌调浆后的料浆置于浮选机中，加入pH调节剂调节浆料pH、加入分散剂、添加起泡剂并进行浮选分离，得到正极磷酸铁锂粉和负极石墨粉。该专利虽然可以对废旧磷酸铁锂电池正负极材料进行浮选分离，但是浮选分离效率并不高，本专利技术通过对正负极物料进行了高温焙烧以及超声水洗处理，可以进一步有效脱除电极材料表面的有机成分，扩大表面疏水性差异，提高正负极混合物料浮选分离效率。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的在于提供一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法，以解决当前废旧电池物料浮选回收过程中存在的细粒级三元物料难以回收以及泡沫夹带造成的分离过程中正极物料损失率高等问题，该方法操作简单，环保高效，易于实现工业化生产。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法，包括以下步骤：
[0010](1)高温焙烧：对混合物料进行高温氧化焙烧处理。
[0011](2)超声水洗：对焙烧处理后的物料进行超声水洗处理。
[0012](3)粗选：将洗涤物料与水混合置于浮选槽并进行搅拌处理，搅拌过程依次加入絮凝剂和起泡剂，并进行无捕收剂浮选，以获得泡沫产品和沉渣，沉渣为正极材料。
[0013](4)精选：采用浮选机对粗选泡沫产品进行精选处理，精选过程仅添加起泡剂，最终泡沫产品为石墨精矿，沉渣返回进行粗选。
[0014]优选地，步骤(1)中，焙烧温度为450～600℃，焙烧气氛为空气气氛，焙烧时间为1～3h，焙烧设备为马弗炉。
[0015]优选地，步骤(2)中，水洗液固比为5:1～10:1。
[0016]优选地，步骤(2)中，水洗时间为5～20min。
[0017]优选地，步骤(3)中，絮凝剂为硫酸铝，聚合氯化铝和聚丙烯酸钠中的一种或几种。
[0018]优选地，步骤(3)(4)中，絮凝剂用量为80～150g/t。
[0019]优选地，步骤(3)(4)中，起泡剂为桉树油，用量为30～80g/t。
[0020]优选地，步骤(3)中，浮选机采用1.5L自吸式机械搅拌浮选机，浮选机转速为2050r/min，浮选时间为5min。
[0021]优选地，步骤(4)中，浮选机采用1L自吸式机械搅拌浮选机，浮选机转速为2050r/min，浮选时间为5min。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过对电极材料进行高温焙烧处理，可以进一步分解和挥发电极材料表面的有机成分；(2)本专利技术对焙烧后的物料进行超声水洗，可以进一步脱除电极材料表面有机组分，扩大正负极物料表面疏水性差异，提高浮选分离效率；(3)本专利技术添加的絮凝剂可以增大细粒电极物料表面粒径，减少泡沫夹带。
附图说明
[0023]图1为一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法工艺流程图。
具体实施方式
[0024]为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0025]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0026]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市
场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0027]实施例1
[0028](1)取500g废旧三元电池置于马弗炉进行空气气氛焙烧，焙烧温度为500℃，焙烧时间为2.5h。
[0029](2)将焙烧处理后的样品与3L水混合置于超声波清洗器进行水洗，超声功率及功率分别为40KHZ和250W，洗涤时间为15min。
[0030](3)将超声洗涤后的物料过滤得到电池粉末，将电池粉末置于1.5L浮选槽中与水混合进行搅拌调浆，搅拌转速为2050rpm，调浆过程依次加入100g/t的聚丙烯酸钠以及50g/t桉树油，搅拌结束后进行粗选作业，浮选时间为5min，粗选沉渣为三元正极产品。
[0031](4)将浮选得到的泡沫产品置于1L浮选槽中并进一步与水混合进行搅拌调浆，搅拌转速为2050rpm，搅拌过程添加30g/t的桉树油，搅拌结后进行精选作业，浮选时间为5min，精选沉渣返回进行粗选，精选泡沫产品为石墨精矿产品。
[0032]经检测，最终可得到回收率和品位分别为97.64％和96.18％正极三元材料产品以及回收率和品位分别为98.67％和97.96％的负极石墨粉。
[0033]实施例2
[0034](1)取5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)高温焙烧：对混合物料进行高温氧化焙烧处理；(2)超声水洗：对焙烧处理后的物料进行超声水洗处理；(3)粗选：将洗涤后的物料与水混合置于浮选机并进行搅拌处理，搅拌过程中依次加入絮凝剂和起泡剂，并进行无捕收剂浮选，以获得泡沫产品和沉渣，沉渣为正极材料；(4)精选：采用浮选机对粗选泡沫产品进行精选处理，精选过程中仅添加起泡剂，最终泡沫产品为石墨精矿，沉渣返回进行粗选。2.根据权利要求1所述的一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法，其特征在于，步骤(1)中，焙烧温度为450～600℃，焙烧气氛为空气气氛，焙烧时间为1～3h，焙烧设备为马弗炉。3.根据权利要求1所述的一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法，其特征在于，步骤(2)中，水洗液固比为5:1～10:1。4.根据权利要求1所述的一种细粒级废旧三元电池正负极混合物料浮选回收的方法，其特征在于，步骤(2)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭灿，万承平，李青峰，
申请(专利权)人：湖南五创循环科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：