本發(fā)明屬于廢舊鋰電池拆解工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種重選法回收廢舊動力電池的方法及跳汰設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段對于廢舊電池的拆解分選回收大概分為兩種方法：干式分選和濕式分選。干法分選是將物料干式破碎—篩分—?dú)饬鞣诌x得到各組分物質(zhì)，此種方法處理量比較大，氣流力代替水作為介質(zhì)實現(xiàn)分選，達(dá)到了節(jié)水的目的。但也存在許多弊端，首先是氣流分選的效果差異性很大，不能實現(xiàn)細(xì)小片狀鋁箔與正負(fù)極粉的分離；干式振動篩的篩分效果差強(qiáng)人意，往往分選出的鋁粒銅粒夾雜很多正負(fù)極粉，正負(fù)極粉里面夾雜很多鋁粉；而且物料經(jīng)常堵塞篩網(wǎng)，需要經(jīng)常停機(jī)檢修，對生產(chǎn)效率造成影響；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于設(shè)備密封性很難做到100％的密封度，細(xì)小的碳粉顆粒會造成粉塵污染，對員工健康影響極大；整套設(shè)備需要提供額外的真空動力，才能保證粉料在管道內(nèi)的移動，因此需要消耗非常多的電力，真空泵的運(yùn)行還需要配備一套冷卻系統(tǒng)?？傮w來看雖然干式分選減少了是水的消耗，但是從分選效果、工作效率、工作環(huán)境、節(jié)能環(huán)保角度看并不是最優(yōu)的方案。濕式分選現(xiàn)階段工藝還不夠完善，部分采用破碎—水利旋流—棒磨—篩分—搖床的選別流程，此方法流程對殼體、極片、隔膜的分離還需進(jìn)一步優(yōu)化，生產(chǎn)效率還需進(jìn)一步提高。因此貴司對濕法分選進(jìn)行了進(jìn)一步探索，運(yùn)用選礦的重選選別原理，提出一種新型的廢舊動力電池分選方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種重選法回收廢舊動力電池的方法及跳汰設(shè)備，以解決干式振篩過程產(chǎn)生的粉塵污染；鋁粒銅粒中的機(jī)械夾雜正負(fù)極粉導(dǎo)致副產(chǎn)品不合格的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種重選法回收廢舊動力電池的方法的具體技術(shù)方案如下：

一種重選法回收廢舊動力電池的方法，主要包括以下步驟：

s1、將放電后的廢舊鋰離子電池整體破碎，弱磁選除去鐵雜，弱磁磁選只對磁性較強(qiáng)的鐵外殼進(jìn)行選別，磁性較弱的鎳導(dǎo)電條進(jìn)入后端，分離出的鐵雜含鐵90％，含鎳≤0.2％；

s2、除鐵后物料通過雙倉水力跳汰設(shè)備，實現(xiàn)正負(fù)極片上的集流體和正負(fù)極粉的分離，并回收隔膜紙和正負(fù)極粉；

s3、通過選礦用跳汰機(jī)實現(xiàn)大顆粒銅鋁分離，通過離心選礦機(jī)實現(xiàn)細(xì)粒銅鋁分離。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，一種重選法回收廢舊動力電池的方法，所述s1步驟具體如下：將放電后的廢舊鋰離子電池整體破碎成粒徑5-10mm的顆粒，破碎后的物料通過弱磁性滾筒磁選設(shè)備，磁場強(qiáng)度1500gs，將強(qiáng)磁性鐵雜單獨(dú)除去。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，一種重選法回收廢舊動力電池的方法，所述s2步驟具體如下：除鐵后物料通過水力跳汰設(shè)備，物料移動中粒徑小于篩網(wǎng)孔徑的部分進(jìn)入篩下，在豎直水流脈動力下上下波動，在水流力沖擊下和物料相互摩擦下，正負(fù)極片上的鋁箔和正負(fù)極粉得到分離。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，一種重選法回收廢舊動力電池的方法，所述s2步驟中，除鐵后物料通過水力跳汰設(shè)備時，從前倉左端上方豎直給料，在水平水流力下物料向后移動，物料成s型前進(jìn)，保證有充足時間篩選。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，一種重選法回收廢舊動力電池的方法，所述s2步驟中，水力跳汰設(shè)備參數(shù)為沖程20-50mm，沖次80-150次/min，給料量8-12t/h。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，一種重選法回收廢舊動力電池的方法，所述s2步驟中，水力跳汰設(shè)備參數(shù)為沖程20mm，沖次120次/min，給料量10t/h。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，一種重選法回收廢舊動力電池的方法，所述s2步驟中篩網(wǎng)的孔徑為1.0-1.5mm，物料移動中粒徑小于1.0-1.5mm的部分進(jìn)入篩下。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，一種重選法回收廢舊動力電池的方法，所述s3步驟具體如下：

s3-1、由于正極材料、鋁箔、銅箔的比重大會在前艙底部沉積，沉積物料經(jīng)過篩網(wǎng)過濾掉正極材料，篩上細(xì)粒銅箔鋁箔經(jīng)過離心機(jī)選別，達(dá)到銅鋁分離的目的；

s3-2、負(fù)極碳粉比重較輕，在水流沖力及豎直脈動力作用下漂浮在水中和水面上的塑料隔膜一起向前移動進(jìn)入后倉，碳粉、大顆粒的銅箔、鋁箔、鋁制外殼等物料會在后倉底部進(jìn)行沉積，沉積物經(jīng)過濾網(wǎng)過濾掉碳粉，篩上大顆粒物料經(jīng)過常規(guī)型跳汰選礦機(jī)進(jìn)行分選，分選出銅鋁兩種金屬。

s3-3、輕質(zhì)塑料隔膜在上部隨水流溢流排除，過細(xì)篩收集，隔膜紙經(jīng)水力沖洗后幾乎不含鎳鈷錳鋰金屬夾帶，各金屬含量均少于0.1％，相比渦流選別分離出的隔膜紙潔凈度大大提升，常規(guī)渦流分選出的隔膜紙扔含0.5-1.5％的不同金屬夾雜，本發(fā)明正負(fù)極粉含銅≤0.2％，含鋁≤0.15％，實現(xiàn)了與銅、鋁的有效分離；銅粒含鈷鎳錳均少于0.2％，鋁粒含鈷鎳錳均≤0.5％。

一種跳汰設(shè)備，跳汰設(shè)備分前后兩個倉，前倉設(shè)有前倉篩網(wǎng)，前倉篩網(wǎng)上方設(shè)有s型卡板，物料成s型前進(jìn)，保證有充足時間篩選。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，跳汰設(shè)備分前后兩個倉，前倉在3/4高度處設(shè)有一孔徑1.5mm的前倉篩網(wǎng)。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述s型卡板為阻流作用，限制流速過快，物料直接進(jìn)入后倉跳汰室，所述s型卡板為兩個單側(cè)固定的鐵板，第一個所述鐵板固定在左側(cè)壁，并距離右側(cè)壁留有一段距離，第二個所述鐵板固定在右側(cè)壁，并距離左側(cè)壁留有一段距離，兩個所述鐵板形成一條s型通道，上方物料會在其中受阻，在s彎內(nèi)增加行進(jìn)距離，延長停留時間。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，第一個所述鐵板固定在左側(cè)壁，并距離右側(cè)壁留有20cm空間，第二個所述鐵板固定在右側(cè)壁，并距離左側(cè)壁留有20cm空間。

在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述鐵板長20-50cm，寬10-20cm，厚1.0-1.5cm在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述鐵板長40cm，寬15cm，厚1.5cm。

本發(fā)明的一種重選法回收廢舊動力電池的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：整套流程設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，空間占地小，對高度要求低，工作環(huán)境好不會造成噪聲、粉塵危害；分離出來的各個組分都可以單獨(dú)回收且純凈度高，提升副產(chǎn)品價值，減少電力消耗，可以帶來更高的經(jīng)濟(jì)價值。

本發(fā)明選別方法避免了干式分選過程產(chǎn)生的粉塵污染，和機(jī)械夾雜導(dǎo)致副產(chǎn)品不合格等常規(guī)機(jī)械法處理難以避免的問題。整套流程設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，空間占地小，對高度要求低，減少電力消耗，可以帶來更高的經(jīng)濟(jì)價值。

本發(fā)明對隔膜、殼體、碳粉、正極粉、集流體做到了分別回收；無需其他輔助動力設(shè)備，水體可作循環(huán)用水，節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種重選法回收廢舊動力電池的方法及跳汰設(shè)備的整個選別流程的工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明的一種重選法回收廢舊動力電池的方法及跳汰設(shè)備中的雙倉跳汰設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的一種重選法回收廢舊動力電池的方法及跳汰設(shè)備中離心機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記說明：1、動力流水；2、進(jìn)料口；3、s型卡板；4、前倉料出口；5、脈動向上水流；6、后倉物料出口；7、隔膜紙出口；8、選別物料進(jìn)口；9、物料出口。

具體實施方式

為了更好地了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明一種重選法回收廢舊動力電池的方法及跳汰設(shè)備做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

實施例1：

本發(fā)明旨在提供一種新的廢舊電池處理流程，側(cè)重于提供更好的工作環(huán)境和更細(xì)致的分選效果，主要包括以下步驟：

將放電后的廢舊鋰離子電池整體破碎成粒徑5mm的顆粒，破碎后的物料通過弱磁性滾筒磁選設(shè)備(弱磁性滾筒：贛州金環(huán)磁選設(shè)備公，sgtf干式粉礦永磁磁選機(jī)gtf-612)，磁場強(qiáng)度1500gs，將強(qiáng)磁性鐵雜單獨(dú)除去。

除鐵后物料從進(jìn)料口2進(jìn)入水力跳汰設(shè)備(水力跳汰設(shè)備：石城縣浩鑫礦山機(jī)械制造廠，jt42a雙室隔膜跳汰)，參數(shù)為沖程20mm，沖次120次/min，給料量10t/h，跳汰設(shè)備分前后兩個倉，前倉在3/4高度處設(shè)有一孔徑1.5mm的篩網(wǎng)；從前倉左端上方豎直給料，在動力水流1水平水流力(水量10t/h)下物料向后移動，前倉篩網(wǎng)上方設(shè)有s型卡板3，物料成s型前進(jìn)，保證有充足時間篩選，物料移動中粒徑小于1.5mm的部分進(jìn)入篩下，在脈動向上水流5，20t/h，下上下波動，在水流力沖擊下和物料相互摩擦下，正負(fù)極片上的鋁箔和正負(fù)極粉得到分離。

由于正極材料、鋁箔、銅箔的比重大會在前艙底部沉積，沉積物料經(jīng)過0.8mm篩網(wǎng)過濾掉正極材料，將從前倉料出口4排出；篩上細(xì)粒銅箔鋁箔經(jīng)過離心機(jī)(離心選礦機(jī)：贛州金環(huán)磁選設(shè)備公司，sl型離心選礦機(jī)slon-800)選別，達(dá)到銅鋁分離的目的；負(fù)極碳粉比重較輕，在動力流水1及脈動向上水流5力作用下漂浮在水中，和水面上的塑料隔膜一起向前移動進(jìn)入后倉，碳粉、大顆粒的銅箔、鋁箔、鋁制外殼等物料會在后倉底部進(jìn)行沉積，沉積物經(jīng)過0.8mm濾網(wǎng)過濾掉碳粉，從后倉物料出口6排出；篩上大顆粒物料經(jīng)過常規(guī)型跳汰選礦機(jī)(常規(guī)型跳汰選礦機(jī)：石城縣浩鑫礦山機(jī)械制造廠，隔膜跳汰機(jī))進(jìn)行分選，分選出銅鋁兩種金屬；輕質(zhì)塑料隔膜在上部隨水流溢流排除，過細(xì)篩收集。

經(jīng)過磁選-跳汰-篩分-離心整套分選流程后銅粒、鋁粒中含鈷、鎳均小于0.1％，正極粉中鐵、鋁、銅含量均小于0.2％，為下一步濕法浸出或者材料修復(fù)提供堅實基礎(chǔ)。

實施例2：

將放電后的廢舊鋰離子電池整體破碎成粒徑10mm的顆粒，破碎后的物料通過弱磁性滾筒磁選設(shè)備，磁場強(qiáng)度1500gs，將強(qiáng)磁性鐵雜單獨(dú)除去。

除鐵后物料從進(jìn)料口2進(jìn)入水力跳汰設(shè)備(水力跳汰設(shè)備：石城縣浩鑫礦山機(jī)械制造廠，jt42a雙室隔膜跳汰)，參數(shù)為沖程30mm，沖次60次/min，給料量10t/h，跳汰設(shè)備分前后兩個倉，前倉在3/4高度處設(shè)有一孔徑1.5mm的篩網(wǎng)；從前倉左端上方豎直給料，在動力水流1水平水流力(水量10t/h)下物料向后移動，前倉篩網(wǎng)上方設(shè)有s型卡板3，物料成s型前進(jìn)，保證有充足時間篩選，物料移動中粒徑小于1.5mm的部分進(jìn)入篩下，在脈動向上水流5，20t/h，下上下波動，在水流力沖擊下和物料相互摩擦下，正負(fù)極片上的鋁箔和正負(fù)極粉得到分離。

由于正極材料、鋁箔、銅箔的比重大會在前艙底部沉積，沉積物料經(jīng)過0.8mm篩網(wǎng)過濾掉正極材料，從前倉料出口4排出；篩上細(xì)粒銅箔鋁箔經(jīng)過離心機(jī)選別，達(dá)到銅鋁分離的目的；負(fù)極碳粉比重較輕，在動力流水1及脈動向上水流5力作用下漂浮在水中，和水面上的塑料隔膜一起向前移動進(jìn)入后倉，后倉增加10t/h的篩下補(bǔ)水，增加沖程30mm，沖次60次/min跳汰力，碳粉、大顆粒的銅箔、鋁箔、鋁制外殼等物料會在后倉底部進(jìn)行分層，并通過各級出口分別排出；輕質(zhì)塑料隔膜在上部隨水流溢流排除，過細(xì)篩收集。

經(jīng)過磁選-跳汰-篩分-離心整套分選流程后銅粒、鋁粒中含鈷、鎳均小于0.5％，正極粉中鐵、鋁、銅含量均小于0.2％，為下一步濕法浸出或者材料修復(fù)提供堅實基礎(chǔ)。

圖3為離心選礦機(jī)，是實現(xiàn)細(xì)粒級物料比重分選的一種常見選礦設(shè)備，此處用來實現(xiàn)細(xì)粒級銅鋁的分離，圖3為常用離心機(jī)的主要部分的剖面圖，為高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓筒體，重物料在離心力作用下吸附在筒內(nèi)壁，輕物料在水流沖擊力的作用下甩出筒體實現(xiàn)物質(zhì)分離。

同處理量本發(fā)明所用設(shè)備總功率≤50kw，常規(guī)風(fēng)力系統(tǒng)單真空負(fù)壓泵功率≥50kw，總系統(tǒng)功率100-200kw之間，因此大大減少了電力消耗。

本發(fā)明可實現(xiàn)4t/h的處理量。

可以理解，本發(fā)明是通過一些實施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進(jìn)行各種改變或等效替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施例都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種重選法回收廢舊動力電池的方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

s1、將放電后的廢舊鋰離子電池整體破碎，弱磁選除去鐵雜；

s2、除鐵后物料通過雙倉水力跳汰設(shè)備，實現(xiàn)正負(fù)極片上的集流體和正負(fù)極粉的分離，并回收隔膜紙和正負(fù)極粉；

s3、通過選礦用跳汰機(jī)實現(xiàn)大顆粒銅鋁分離，通過離心選礦機(jī)實現(xiàn)細(xì)粒銅鋁分離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重選法回收廢舊動力電池的方法，其特征在于，所述s1步驟具體如下：將放電后的廢舊鋰離子電池整體破碎成粒徑5-10mm的顆粒，破碎后的物料通過弱磁性滾筒磁選設(shè)備，磁場強(qiáng)度1500gs，將強(qiáng)磁性鐵雜單獨(dú)除去。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重選法回收廢舊動力電池的方法，其特征在于，所述s2步驟具體如下：除鐵后物料通過水力跳汰設(shè)備，物料移動中粒徑小于篩網(wǎng)孔徑的部分進(jìn)入篩下，在豎直水流脈動力下上下波動，在水流力沖擊下和物料相互摩擦下，正負(fù)極片上的鋁箔和正負(fù)極粉得到分離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的重選法回收廢舊動力電池的方法，其特征在于，所述s2步驟中，除鐵后物料通過水力跳汰設(shè)備時，從前倉左端上方豎直給料，在水平水流力下物料向后移動，物料成s型前進(jìn)，保證有充足時間篩選。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重選法回收廢舊動力電池的方法，其特征在于，所述s2步驟中，水力跳汰設(shè)備參數(shù)為沖程20-50mm，沖次80-150次/min，給料量8-12t/h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的重選法回收廢舊動力電池的方法，其特征在于，所述s2步驟中篩網(wǎng)的孔徑為1.0-1.5mm，物料移動中粒徑小于1.0-1.5mm的部分進(jìn)入篩下。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重選法回收廢舊動力電池的方法，其特征在于，所述s3步驟具體如下：

s3-1、沉積物料經(jīng)過篩網(wǎng)過濾掉正極材料，篩上細(xì)粒銅箔鋁箔經(jīng)過離心機(jī)選別，達(dá)到銅鋁分離的目的；

s3-2、負(fù)極碳粉在水流沖力及豎直脈動力作用下漂浮在水中，和水面上的塑料隔膜一起向前移動進(jìn)入后倉，碳粉、銅箔、鋁箔、鋁制外殼等物料會在后倉底部進(jìn)行沉積，沉積物經(jīng)過濾網(wǎng)過濾掉碳粉，篩上大顆粒物料經(jīng)過跳汰選礦機(jī)進(jìn)行分選，分選出銅鋁兩種金屬；

s3-3、塑料隔膜在上部隨水流溢流排除，過細(xì)篩收集。

8.一種實施權(quán)利要求1的方法的跳汰設(shè)備，其特征在于，跳汰設(shè)備包括前倉和后倉，前倉設(shè)有倉篩網(wǎng)，前倉篩網(wǎng)上方設(shè)有s型卡板(3)，物料成s型前進(jìn)，保證有充足時間篩選。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的跳汰設(shè)備，其特征在于，所述s型卡板(3)為兩個單側(cè)固定的鐵板，第一個所述鐵板固定在左側(cè)壁，并距離右側(cè)壁留有一段距離，第二個所述鐵板固定在右側(cè)壁，并距離左側(cè)壁留有一段距離，兩個所述鐵板形成一條s型通道。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的跳汰設(shè)備，其特征在于，所述鐵板長20-50cm，寬10-20cm，厚1.0-1.5cm。

技術(shù)總結(jié)

一種重選法回收廢舊動力電池的方法及跳汰設(shè)備，涉及廢舊鋰電池拆解工藝，主要包括以下步驟：S1、將放電后的廢舊鋰離子電池整體破碎，弱磁選除去鐵雜；S2、除鐵后物料通過雙倉水力跳汰設(shè)備，實現(xiàn)正負(fù)極片上的集流體和正負(fù)極粉的分離回收隔膜紙和正負(fù)極粉；S3、通過選礦用跳汰機(jī)實現(xiàn)大顆粒銅鋁分離，通過離心選礦機(jī)實現(xiàn)細(xì)粒銅鋁分離；跳汰設(shè)備包括前倉和后倉，前倉設(shè)有一前倉篩網(wǎng)；前倉篩網(wǎng)上方設(shè)有S型卡板，物料成S型前進(jìn)；本發(fā)明選別方法避免了干式分選過程產(chǎn)生的粉塵污染，和機(jī)械夾雜導(dǎo)致副產(chǎn)品不合格等常規(guī)機(jī)械法處理難以避免的問題。整套流程設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，空間占地小，對高度要求低，減少電力消耗，可以帶來更高的經(jīng)濟(jì)價值。

技術(shù)研發(fā)人員：張日陽;葉樹寶;盧卿;高寧澤;蔡惠群

受保護(hù)的技術(shù)使用者：銀隆新能源股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2019.12.10

技術(shù)公布日：2020.05.01