一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置及回收工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电极回收技术领域，具体为一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置及回收工艺，包括：封盖，封盖下表面安装有位于烧杯内部的空心筒，空心筒的周侧转动安装有搅拌支筒，且搅拌主轴表面设置有搅拌板，搅拌棒和搅拌板相互交错；驱动齿轮的外侧设置有与之啮合的从动齿轮，从动齿轮固定套设于搅拌支筒的上端；有益效果为：采用易生物降解的淀粉、纤维素天然高分子聚合物为主的药剂为选择性絮凝药剂和磷酸铁锂浮选抑制剂，具有绿色、环保、无污染、对环境友好的特点，减少粘结剂PVDF和电解液对于废旧锂电池混合电极正负极分选的影响，不需单独采用焙烧的方法除去粘结剂和电解液，降低了分选成本且对环境友好。降低了分选成本且对环境友好。降低了分选成本且对环境友好。

【技术实现步骤摘要】
一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置及回收工艺


[0001]本专利技术涉及电极回收
，具体为一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置及回收工艺。

技术介绍

[0002]磷酸铁锂混合电极的主要成分为磷酸铁锂和石墨，次要成分为电解液碳酸乙烯酯、粘结剂PVDF、隔膜等。
[0003]传统磷酸铁锂混合电极的回收方法通常包括化学、冶金工艺(焙烧、酸浸、碱浸)，或者湿法、火法回收，其回收过程能耗和成本较高，易产生二次污染；例如火法回收过程中，金属回收率低、设备要求高，且无法回收锂，合金中金属回收需进一步精炼等，环境影响包括产出冶炼渣、灰尘和有害气体等；例如湿法回收过程中，电池单体必须被破碎处理、试剂消耗量大、大量含盐废水需被处理等。为此，本专利技术提出一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置及回收工艺用于解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置及回收工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的传统磷酸铁锂混合电极的回收过程能耗、成本高，二次污染严重的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置，包括搅拌组件，所述搅拌组件包括：
[0006]封盖，所述封盖覆盖在烧杯开口端，且封盖下表面安装有位于烧杯内部的空心筒，所述空心筒的周侧转动安装有搅拌支筒，且搅拌支筒的表面设置有搅拌棒，所述空心筒的内腔中部转动安装有搅拌主轴，且搅拌主轴表面设置有搅拌板，所述搅拌棒和搅拌板相互交错，所述空心筒的表面开设有供搅拌棒穿过的避让槽，所述搅拌支筒的表面开设有出料口；
[0007]驱动齿轮，所述驱动齿轮位于烧杯外侧并与搅拌主轴的上端固定连接，所述驱动齿轮的外侧设置有与之啮合的从动齿轮，所述从动齿轮固定套设于搅拌支筒的上端。
[0008]优选的，所述封盖的下表面固定设置有密封台，所述密封台的侧壁与烧杯的内壁贴合并粘接有密封层，所述搅拌支筒设置有多个并围绕空心筒呈环形阵列分布。
[0009]优选的，所述搅拌主轴和搅拌支筒的上端均贯穿封盖，所述封盖的上表面开设有安装槽，所述驱动齿轮和从动齿轮均位于安装槽内腔，所述安装槽的开口端覆盖有顶盖，所述顶盖的表面通过软连接绳连接有堵头，所述堵头设置有多个且分别封堵在多个搅拌支筒的上部开口端，所述搅拌主轴的上端设置有用于驱动搅拌主轴转动的把手杆。
[0010]一种混合磷酸铁锂电极的回收工艺，包括使用上述的制备装置进行混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备，具体包括以下步骤：
[0011]步骤一、混合：将磷酸铁锂电极与水混合后加入分散剂，并进行磨矿，获得混合电
极粉；
[0012]步骤二、搅拌、絮凝：将磨好的混合电极粉倒入搅拌桶进行搅拌，加入选择性絮凝剂后继续搅拌，混合均匀后静置获得矿浆；
[0013]步骤三、磁选：使用高梯度强磁选机将矿浆分离出石墨负极和磷酸铁锂+石墨；
[0014]步骤四、浮选：将磷酸铁锂+石墨做为磁选精矿，加水配制为矿浆，向矿浆中依次加入分散剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂，得到底流产品A和泡沫产品A(粗选)，继续向底流产品A中依次加入分散剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂，药剂用量均为粗选药剂用量的一半，得到泡沫产品B和底流产品B(精选一)，继续向底流产品B中依次加入分散剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂，药剂用量均为精选一药剂用量的一半，得到底流产品C和泡沫产品C(精选二)，底流产品C为磷酸铁锂正极；
[0015]步骤五、扫选作业：向泡沫产品A的矿浆中依次加入分散剂、抑制剂，药剂用量为粗选药剂用量的1/4，得到泡沫产品D和底流产品D，泡沫产品D为石墨负极。
[0016]优选的，所述步骤四和步骤五中，泡沫产品B和底流产品D混合，返回到粗选步骤，与磁选精矿混合形成闭路，将泡沫产品C返回到精选一步骤，与底流产品A混合进行精选。
[0017]优选的，所述步骤二和步骤四中，选择性絮凝剂和抑制剂为同一种物质，其制备方法包括以下步骤：
[0018]步骤
①
、在烧杯中加入水、淀粉、纤维素盐、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇，并使用搅拌组件搅拌至溶液均匀无颗粒；
[0019]步骤
②
、加热烧杯，加入氢氧化钠和亚硫酸钠，继续加热，直至烧杯内物质反应完全；
[0020]步骤
⑧
、待烧杯冷却后对烧杯内溶液稀释即可。
[0021]优选的，所述步骤
①
中，淀粉：纤维素盐：聚丙烯酰胺：聚乙烯醇质量比为50
‑
80：5
‑
9：0.01
‑
0.05：2
‑
7。
[0022]优选的，所述步骤一中，分散剂为三聚磷酸钠、瓜尔胶和水玻璃，质量比为2
‑
10：1
‑
8：1
‑
15，分散剂用量为500
‑
1000克/吨，磨矿浓度为60％
‑
80％，磨矿时间为15
‑
30min，磨机转速20
‑
40r/min。
[0023]优选的，所述步骤二中，第一次搅拌时间为5
‑
15min，选择性絮凝剂用量为800
‑
1500克/吨，第二次搅拌时间为5
‑
15min，所述步骤三中，磁场强度为0.5
‑
0.8T，脉冲大小为100
‑
300次/min。
[0024]优选的，所述步骤四中，分散剂用量为200
‑
1000克/吨，抑制剂用量为500
‑
1500克/吨，捕收剂用量为100
‑
300克/吨，起泡剂用量为10
‑
50克/吨。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]1、本专利技术采用了易生物降解的淀粉、纤维素天然高分子聚合物为主的药剂为选择性絮凝药剂和磷酸铁锂浮选抑制剂，具有绿色、环保、无污染、对环境友好的特点；
[0027]2、选择性絮凝将磷酸铁锂电池正极选择性的进行桥联，在磁选之前减少了对负极材料石墨的夹杂，优化了磁选效果，为后续浮选提供了良好的分选基础；
[0028]3、由于电池粉粒度较小，通常在10
‑
50μm，在浮选过程中极易形成“夹带”现象，通过加入抑制剂，选择性的抑制磷酸铁锂正极材料的上浮，减少浮选“夹带”现象的产生，有利于提高浮选指标；
[0029]4、采用“选择性絮凝
‑
磁选
‑
浮选”的工艺流程，减少粘结剂PVDF和电解液对于废旧锂电池混合电极正负极分选的影响，不需单独采用焙烧的方法除去粘结剂和电解液，降低了分选成本且对环境友好。
附图说明
[0030]图1为本专利技术搅拌组件结构立体示意图；
[0031]图2为本专利技术空心筒结构安装示意图；
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置，包括搅拌组件，其特征在于：所述搅拌组件包括：封盖(1)，所述封盖(1)覆盖在烧杯开口端，且封盖(1)下表面安装有位于烧杯内部的空心筒(2)，所述空心筒(2)的周侧转动安装有搅拌支筒(21)，且搅拌支筒(21)的表面设置有搅拌棒(22)，所述空心筒(2)的内腔中部转动安装有搅拌主轴(3)，且搅拌主轴(3)表面设置有搅拌板(31)，所述搅拌棒(22)和搅拌板(31)相互交错，所述空心筒(2)的表面开设有供搅拌棒(22)穿过的避让槽(23)，所述搅拌支筒(21)的表面开设有出料口(24)；驱动齿轮(4)，所述驱动齿轮(4)位于烧杯外侧并与搅拌主轴(3)的上端固定连接，所述驱动齿轮(4)的外侧设置有与之啮合的从动齿轮(5)，所述从动齿轮(5)固定套设于搅拌支筒(21)的上端。2.根据权利要求1所述的一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置，其特征在于：所述封盖(1)的下表面固定设置有密封台(11)，所述密封台(11)的侧壁与烧杯的内壁贴合并粘接有密封层，所述搅拌支筒(21)设置有多个并围绕空心筒(2)呈环形阵列分布。3.根据权利要求2所述的一种混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备装置，其特征在于：所述搅拌主轴(3)和搅拌支筒(21)的上端均贯穿封盖(1)，所述封盖(1)的上表面开设有安装槽(12)，所述驱动齿轮(4)和从动齿轮(5)均位于安装槽(12)内腔，所述安装槽(12)的开口端覆盖有顶盖(13)，所述顶盖(13)的表面通过软连接绳(15)连接有堵头(14)，所述堵头(14)设置有多个且分别封堵在多个搅拌支筒(21)的上部开口端，所述搅拌主轴(3)的上端设置有用于驱动搅拌主轴(3)转动的把手杆(32)。4.一种混合磷酸铁锂电极的回收工艺，其特征在于：包括使用权利要求1
‑
3中任意一项所述的制备装置进行混合磷酸铁锂电极浮选抑制剂的制备，具体包括以下步骤：步骤一、混合：将磷酸铁锂电极与水混合后加入分散剂，并进行磨矿，获得混合电极粉；步骤二、搅拌、絮凝：将磨好的混合电极粉倒入搅拌桶进行搅拌，加入选择性絮凝剂后继续搅拌，混合均匀后静置获得矿浆；步骤三、磁选：使用高梯度强磁选机将矿浆分离出石墨负极和磷酸铁锂+石墨；步骤四、浮选：将磷酸铁锂+石墨做为磁选精矿，加水配制为矿浆，向矿浆中依次加入分散剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂，得到底流产品A和泡沫产品A(粗选)，继续向底流产品A中依次加入分散剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂，药剂用量均为粗选药剂用量的一半，得到泡沫产品B和底流产品B(精选一)，继续向底流产品B中依次加入分散剂、抑制剂、捕收剂和起泡剂，药剂用量均为精选一药剂用量的一半，得到底流产品C和泡沫产品C(精选二)，底流产品C为磷酸铁锂正极；步骤五、扫选作...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪青青，高志，孙景敏，李荣改，李翠芬，李志伟，宋祖光，王誉树，郝胜涛，
申请(专利权)人：河南省岩石矿物测试中心，
类型：发明
国别省市：