电池组和电化学电池中的材料通过使用泡沫浮选技术以适合回收的形式进行分离。从转换的电池废品中除去疏松材料，如壳体，所得浆料进行泡沫浮选。泡沫浮选剂，包括起泡剂，捕收剂和/或抑制剂，用于操纵废品中材料的亲水性和疏水性。疏水材料夹带在泡沫的气泡中并流出泡沫浮选容器，同时那些亲水性的保持在容器中，从而分离电池板栅材料，而不使用火法冶金、能源密集型工艺或其他环境上不希望的工艺。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】CN 102985187 A书明说1/12 页通过泡沬浮选法从回收的电化学电池和电池组中分离材料的工艺
技术介绍
电化学电池和电池组(electrochemical cells and batteries)的回收利用在经济和环境方面均很重要。目前，超过98%的铅酸电池得到回收利用。可充电和不可充电的零售电池(consumer ce11 s),例如,利用锂离子、锌-碳、锌-碱性化学品的纽扣,D, C, AA和AAA型电池也期望得到回收利用。目前，回收方法中火法精炼占主导地位。火法冶金工艺从环境保护方面来讲不是最佳的，因为它们会导致二氧化碳的排放，并产生废料，如熔渣和浮渣。由于火法冶金技术的高能量强度，这些废材料的再加工方法的成本也很高昂。在目前的回收实践中，废电池组和电池首先送去进行破碎或粉碎操作，在那里经过机械粉碎。通过沉降/漂浮操作，从碾碎的电池中除去在电池壳体中使用的聚合物材料，其中，由于密度差异，低密度塑料从其他材料中漂浮出来。在铅酸电池的情况下，该糊状物随后经火法冶金操作处理，其中该材料在化学还原气氛中加热至>1000°C。在该操作中，铅基化合物(即，PbSO4, PbO2, PbO)被化学还原为金属铅，其被移除并进一步冶金精炼。这些是能量非常密集的工艺，特别根据这样的事实，即在该操作过程中产生的大量铅重新转化为制造新的铅酸电池所用的铅氧化物。碳作为电化学活性材料存在于诸多电池中，如锂离子电池中的阳极，或作为改性剂以改善在电化学活性材料中的导电性，或向电池添加电容元件从而改善充电/放电性能。当使用火法冶金回收技术时，所述碳会导致过量的二氧化碳排放，和导致难以保持用于有效冶炼的适当co2/co比例。对这些电池的常规火法和湿法冶金回收工艺，也往往致使碳失活，而使之不适合再用于制造新电池组。在回收过程中，碳的存在也会限制浸出、静电和密度驱动的分离工艺的有效性。这在回收铅酸和非铅酸电池(例如，锂离子，镍-金属氢化物和锌基电池)中都已经被发现。具体而言，在浸出的情况下，其中化学活性溶液被用于回收和分离金属物质，碳能够形成胶体悬浮液，其从该工艺中除去溶浸剂(Ieachant)。碳可被湿法冶金操作中使用的试剂污染，使得难以通过环保的方式进行处置。因此，在回收电池之前除去碳是有益的。虽然泡沫浮选法已在其他领域中使用，但在电池和电化学电池回收领域中并没有应用。现已发现，通过在回收电池的过程中使用泡沫浮选技术分离某些化合物，能够避免在现有回收工艺中使用的热化学还原步骤。当使用泡沫浮选工艺时，相比火法冶金工艺，适合再用于制造新的铅基电化学电池的再生材料的制造成本可以减小。相比现有技术的火法冶金技术，由于减少或消除了不希望的排放，使用泡沫浮选回收技术也可以减少对环境的影响。当通过泡沫浮选除去碳时，可避免与碳相关的缺点。特别是，由泡沫浮选分离的碳可以在电池制造中直接使用。同样地，由泡沫浮选分离的其它电池材料也具有适合于在电池制造中直接使用的等级。
技术实现思路
3电池回收过程中使用泡沫浮选法分离材料。存在于铅酸电池中的铅化合物可使用泡沫浮选法回收利用。电池中的碳材料，也可以通过泡沫浮选法从电池材料中分离出来。在本专利技术的实践中，电池可经过常规的破碎或粉碎操作。此操作后所留材料然后进行泡沫浮选过程。泡沫浮选过程涉及操纵待分离材料的亲水和疏水特性。当用空气引入该处理过的材料时，疏水性材料粘附在气泡上并浮到表面，在那里它们可以除去。亲水性材料留在溶液中或下沉。更具体地说，本专利技术提供了一种电池回收过程中分离材料的改进方法，包括(a)粉碎电池，(b)除去壳体材料，(C)在容器中，将所得的电池浆料悬浮于水中，(d)向该浆料中加入泡沫浮选剂，(e)向容器中引入空气以制造泡沫，由此疏水材料被气泡夹带，和(f)使得所夹带的材料漂浮到容器顶部以及使所夹带的材料流出容器。专利技术详述根据本专利技术，使用泡沫浮选法从废电池和电化学电池中分离某些材料。正如在本申请中所使用的，提及的电池应该被理解为包括所有类型的电池和电化学电池。本专利技术方法所包含的技术可以用于代替现有技术的火法冶金技术，这种现有技术由于成本、能源消耗和排放而对环境不太理想。如上所述，在当前的回收实践中，废电池组和电池首先被送去破碎操作，在那儿经过机械粉碎。通过沉降/漂浮操作从破碎的电池中除去在电池壳中使用的聚合物材料，其中，由于密度差异，低密度塑料从其他材料浮选出来。在本专利技术的实践中，可以采用这种初步粉碎和去除处理。之后残余的材料进行泡沫浮选分离。泡沫浮选分离是通过操纵待分离材料的表面亲水/疏水特性进行。亲水性表面将趋于结合水，而疏水表面将结合非水相，例如，空气或油。为操纵表面的亲水性/疏水性，使用那些优选地将自身附着到材料表面的化学剂。这通常是通过产生水性悬浮液来实现，其中向所述水性悬浮液中加入适用于操纵待分离材料亲水性和疏水性的试剂，通常通过混合或搅拌来添加。为了本申请的目的，应该理解的是，泡沫浮选剂是一种适于操纵待分离材料的疏水和/或亲水特性的材料。用这些试剂处理后，将该悬浮液通过用空气鼓泡的容器。在该容器中，疏水性材料附着于气泡并漂浮到表面优先去除，而亲水性材料在水中下沉或保留在水中。以这种方式，材料可彼此分离。本专利技术的方法可应用于分离其中亲水和疏水特性可相对彼此操纵的任何电池件。适合通过泡沫浮选分离的回收电池材料中的材料是铅化合物和碳。虽然泡沫浮选还没有被用于待分离材料中的阳离子相同的情况，但在本专利技术的实践中已经发现，泡沫浮选法特别适合从Pb(II)化合物分离Pb(IV)。同样地，它可用于电池中存在的镍化合物的彼此分离。本专利技术的实践中可使用商业可得的泡沫浮选槽。一种合适的槽是Denver D_12槽。待进行泡沫浮选的材料置于槽内，优选与起泡剂一起。适合的起泡剂包括醇，松油，聚乙二醇，聚氧石腊(polyoxyparafins)和二甲酹。这些试剂稳定掺气气泡的形成，该气泡基于改性后所分离材料的疏水性和亲水性而实现分离。作为捕收剂(collector)而已知的试剂也可以加入到槽中。捕收剂协助疏水性材料漂浮和/或粘附到气泡。抑制剂(depressant)也可加入到槽中。抑制剂协助亲水性材料下沉和/或不夹带在泡沫中。影响待分离材料的疏水性和亲水性的试剂包括脂肪酸(例如，硬脂酸盐(stearates),油酸盐(oleates)),黄原酸盐(xanthates), 二硫代磷酸盐(dithiophosphates),木质素磺酸盐(Iignosulphonates),月亏类,脲类和氨基磺酸盐(aminosulphonates)。这些试剂的作用是改变被分离物质的性质。根据常规技术将这些试剂添加到泡沫浮选槽中。优选使用那些改性上述试剂的吸收行为的试剂，以改善铅化合物的分离。这些改性剂包括碱(例如，CaO, NaOH, NaCO3)，酸(H2SO4, HCl, HNO3)，有机物(如糊精，淀粉，胶(glue))，阳离子(Pb2+，Ba2+，Ca2+，Cu+，Pb2+，Zn2+，Ag+)，和 / 或阴离子(SiO32' PO43' CN_，CO32'S2O。在汽车起动器、照明和点火电池、不间断电源、电动车辆、电通信和替代能源中，铅酸电池是能量储存的主导技术。本专利技术的方法特别适用铅酸电池。在通常电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：TW埃利斯，
申请(专利权)人：RSR科技股份有限公司，
类型：
国别省市：
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