1.本發(fā)明屬于廢舊鋰離子電池回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法。

背景技術(shù)：

2.隨著化石資源的日益緊缺和環(huán)境保護(hù)的迫切需要，發(fā)展電動汽車以減少資源消耗并降低環(huán)境污染已成為廣泛的共識。2014年以來，在我國相關(guān)政策指引下，新能源汽車產(chǎn)銷量年復(fù)合增長率為50％以上，截至2019年6月，全國新能源汽車保有量已高達(dá)344萬輛，但只占汽車總保有量的1.37％，新能源汽車市場發(fā)展前景依然廣闊。按照動力電池5-8年的平均使用壽命測算，2019年我國已逐漸進(jìn)入動力鋰電池大規(guī)模退役期，預(yù)計(jì)2025年退役三元?jiǎng)恿﹄姵貙⒏哌_(dá)101.4gwh。失效廢舊的三元鋰離子電池如不及時(shí)妥善處理，將造成極大地資源浪費(fèi)與環(huán)境污染，甚至危及人們的生命安全。三元鋰電池富含鎳、鈷、錳、鋰等有價(jià)金屬，質(zhì)量占比分別為12％、5％、7％和12％，金屬品位遠(yuǎn)高于礦山資源，隨意處置將是極大地資源浪費(fèi)。

3.近年來世界多國都加大力度尋求合適的廢舊鋰電池回收模式與工藝，提高回收的經(jīng)濟(jì)效益。我國自有國情特征映射到廢舊電池回收行業(yè)上，回收方法在全球也是獨(dú)樹一幟：目前既沒有采用免拆解的高溫火法熔池熔煉，也沒有采用液氮深冷破碎法以及超臨界二氧化碳萃取法，而是采用機(jī)械破碎分選、常溫分離制取廢黑粉的方法，再對廢黑粉進(jìn)行深度處理以實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的循環(huán)利用。我國現(xiàn)有機(jī)械物理法破碎分選工藝通常將廢舊鋰電池進(jìn)行2-3級破碎，得到正極活性材料粉末與負(fù)極石墨粉末的混合粉料。但混合粉料質(zhì)量大、體積大，為滿足后續(xù)濕法處理工藝固液比等需求，因此反應(yīng)器體積龐大，同時(shí)需要消耗大量的浸出酸、調(diào)配堿，造成后續(xù)工業(yè)廢水處理量大、生產(chǎn)成本高，不利于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行。而且，正負(fù)極混合粉料顆粒小，分選作業(yè)粉塵大、難度高，目前關(guān)于混合粉料高效分離方法方面的相關(guān)報(bào)道較少。

4.因此，有必要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其工藝簡單，工藝流程短，成本低，回收產(chǎn)品品質(zhì)高，且可大幅降低粉塵和廢水排放量。

6.本發(fā)明提供的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，包括下述步驟：

7.將廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料用粉磨機(jī)處理后篩分，得到粒徑范圍在100目-500目之間的正負(fù)極混合粉料微粒；

8.將正負(fù)極混合粉料微粒在水中攪拌分散，得到固含量為10％-40％的料漿i；

9.在料漿i中加入質(zhì)量濃度為0.1％-0.3％的絮凝劑進(jìn)行橋連絮凝作用，在弱磁場條

件下攪拌分散，使帶有弱磁性的正極粉料顆粒絮凝，得到含有大量絮團(tuán)的料漿ⅱ；

10.在料漿ⅱ的絮團(tuán)內(nèi)加入粒徑范圍10μm-100μm的磁種進(jìn)行磁化作用，攪拌分散后，調(diào)節(jié)料漿固含量在10％-20％范圍內(nèi)，得到含有大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿ⅲ；

11.將料漿ⅲ經(jīng)強(qiáng)磁選設(shè)備處理以捕捉磁性團(tuán)聚體，分選出非磁性物料和磁性物料；

12.將非磁性物料過濾、高溫?zé)峤夂?，得到回收的?fù)極石墨粉料；

13.將磁性物料進(jìn)行超聲處理，然后通過弱磁選設(shè)備處理得到強(qiáng)磁性物料和弱磁性物料，其中所述的強(qiáng)磁性物料作為磁種循環(huán)使用，所述弱磁性物料經(jīng)過濾、高溫?zé)峤夂?，得到需回收的高純?a href="http://www.189000b.com/meet_show-186.html" target="_blank">正極材料粉料。

14.本發(fā)明具有下述技術(shù)效果：

15.(1)本發(fā)明采用高分子絮凝橋連作用與磁種磁化團(tuán)聚作用結(jié)合的工藝，通過在正負(fù)極混合粉料料漿中加入有機(jī)絮凝劑，使絮凝劑分子與微?；蛄硪粋€(gè)分子互相碰撞而吸附在膠體或微粒表面上并形成絮團(tuán)體，并且在弱磁場條件下絮凝，可以避免無磁性的負(fù)極石墨顆粒被包覆在正極粉料絮團(tuán)中，再加入具有強(qiáng)磁性的磁種進(jìn)行磁化團(tuán)聚作用，攪拌分散后，克服了直接磁種團(tuán)聚所得的磁團(tuán)粒度小，沉降速度慢的缺陷，最終使絮團(tuán)具有顆粒大、磁性強(qiáng)、純度高的特點(diǎn)，為后續(xù)高效磁選分離創(chuàng)造了有利條件。

16.(2)本發(fā)明采用特定磁場強(qiáng)度范圍的濕式梯度強(qiáng)磁選與弱磁選結(jié)合，可先后高效分離出磁種、三元正極粉料和石墨負(fù)極粉料，磁種可以循環(huán)利用，有效降低了回收時(shí)使用的材料成本。

17.(3)本發(fā)明工藝簡單，僅引入了絮凝劑和磁種，藥劑添加量少且種類單一，回收過程中，從絮凝團(tuán)聚到磁選，通過物理方法即可使正負(fù)極材料分離，克服了現(xiàn)有技術(shù)回收模式中采用化學(xué)方法需要消耗大量的酸、堿造成后續(xù)工業(yè)廢水處理量大、生產(chǎn)成本高的缺陷，大幅降低了生產(chǎn)粉塵與生產(chǎn)廢水，不僅成本低，還有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)效益高。

18.(4)本發(fā)明磁種可回收利用，絮凝劑可采用高溫?zé)崽幚淼姆绞綇氐追纸猓厥者^程無任何其他殘留，可得到高純度的正極三元粉料和負(fù)極石墨材料，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),符合目前產(chǎn)業(yè)的需求，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

19.圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；

20.圖2為本發(fā)明采用聚丙烯酸銨絮凝劑在空氣氣氛條件下的熱重(tg)曲線圖；

21.圖3為本發(fā)明采用非離子型聚丙烯酰胺絮凝劑在空氣氣氛條件下的熱重(tg)曲線圖；

22.圖4為鋰離子電池負(fù)極石墨材料的空氣氣氛條件下的熱重(tg)曲線圖。

具體實(shí)施方式

23.為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

24.參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，包括下述步驟：

25.s1將廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料用粉磨機(jī)處理后篩分，得到粒徑范圍在100目-500目之間的正負(fù)極混合粉料微粒。

26.處理的廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料中，正極粉料含ni、co、mn、fe元素中的一種或幾種，負(fù)極粉料為石墨材料。

27.本步驟中，先將廢舊的三元鋰電池正負(fù)極混合粉料用粉磨機(jī)處理后篩分，篩上粒徑過大的粉料返回粉磨機(jī)繼續(xù)加工，篩下得粒徑范圍在100目-500目之間的正負(fù)極混合粉料微粒，進(jìn)入下一工序。

28.s2將s1步驟制得的正負(fù)極混合粉料微粒在水中攪拌分散，得到固含量為10％-40％的料漿i。

29.本步驟采用攪拌機(jī)使混合粉料在水中快速攪拌，攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為1000r/min-1300r/min，攪拌時(shí)長10min-60min，可得到分散均勻的含有正負(fù)極混合粉料微粒的料漿，攪拌時(shí)控制混合粉料微粒的加入量，使料漿的ph值控制在8-13的范圍內(nèi)。

30.調(diào)節(jié)料漿ph目的是為后續(xù)絮凝步驟做準(zhǔn)備，以保證料漿中絮凝劑作用的效果。由于正負(fù)極混合粉料中含有少量的氧化鋰，溶于水后可發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：li2o+h2o

→

2lioh，正負(fù)極混合粉料分散于水中后呈堿性，通過調(diào)節(jié)料漿中的固液比即可調(diào)節(jié)料漿的ph值。

31.調(diào)節(jié)ph值后，可得到固含量為10％-40％的料漿i。

32.此步驟的料漿i為分散在水中的正負(fù)極混合粉料微粒的懸浮液，料漿i固含量控制在10％-40％，固含量太高會影響后續(xù)磁選步驟效果。

33.s3在料漿i中加入質(zhì)量濃度為0.1％-0.3％的非離子型聚丙烯酰胺或聚丙烯酸銨中的一種進(jìn)行橋連絮凝作用，在弱磁場條件下攪拌分散，帶有弱磁性的正極粉料顆粒在重力、攪拌力、磁場力共同作用下絮凝，得到含有大量絮團(tuán)的料漿ⅱ。

34.本步驟采用絮凝劑加入料漿i內(nèi)，通過絮凝劑分子與正負(fù)極混合粉料微?；蛄硪粋€(gè)分子互相碰撞而吸附，在混合粉料微粒間架橋連結(jié)，從而使水中的正負(fù)極混合粉料懸浮微粒集聚變大，在微粒表面上形成絮團(tuán)，同時(shí)在弱磁場條件下進(jìn)行攪拌分散，帶有弱磁性的正極粉料顆粒在重力、攪拌力、磁場力共同作用下絮凝，而不具磁性的負(fù)極石墨顆粒不受到磁場力作用且密度較正極材料小所受浮力較大，可以避免負(fù)極石墨顆粒被包覆在正極粉料絮團(tuán)中。這樣，可增加分離時(shí)正負(fù)極混合粉料微粒的沉降速度，達(dá)到固-液分離的目的，同時(shí)還通過弱磁分散分離正負(fù)極顆粒，加快后續(xù)分選速度，提高后續(xù)分選效果。而且，絮團(tuán)的形成可為后續(xù)磁選步驟做準(zhǔn)備，可增加磁選時(shí)磁團(tuán)粒度，有利于后續(xù)磁選步驟的捕捉分離，這樣可克服直接采用磁種團(tuán)聚分選時(shí)磁團(tuán)粒度小，沉降速度慢的缺陷。

35.本步驟中，所述在弱磁場條件下攪拌分散弱磁場強(qiáng)度為0.1—0.5t。

36.本步驟同樣采用攪拌機(jī)使絮凝劑與正負(fù)極混合粉料微粒均勻混合，攪拌速度500r/min-800r/min，攪拌絮凝時(shí)長2min-20min，得到料漿ⅱ。料漿ⅱ固態(tài)物質(zhì)主要為含三元正極粉料與絮凝劑的弱磁性絮團(tuán)，石墨負(fù)極粉料與絮凝劑的非磁性絮團(tuán)。

37.本步驟絮凝劑選用非離子型聚丙烯酰胺或聚丙烯酸銨中的一種。較之其他絮凝劑，本發(fā)明選用的非離子型聚丙烯酰胺或聚丙烯酸銨作為絮凝劑，不含有鈉、鈣、鉀等金屬離子，可避免這些金屬離子即使是通過后續(xù)高溫?zé)峤饣蚱渌郊庸ば蜻M(jìn)行處理也無法分解仍殘留在回收的電極粉料并污染電極粉料而影響有效元素回收品質(zhì)的缺陷，且不會增加回收時(shí)的成本。而且，也可以使水中的正負(fù)極混合粉料懸浮微粒形成絮團(tuán)絮凝效果，高溫?zé)峤?br />
后無污染物殘留，以保證回收后的正極材料和負(fù)極材料的純度。進(jìn)一步地，上述選用的絮凝劑，對弱磁性的正極粉料微粒之間相互吸引團(tuán)聚及絮凝有較好的促進(jìn)效果，能夠可靠的保證正負(fù)極混合粉料在后續(xù)分選時(shí)的有效分離。

38.s4在料漿ⅱ的絮團(tuán)內(nèi)加入粒徑范圍10μm-100μm的磁種進(jìn)行磁化作用，攪拌分散后，用水調(diào)節(jié)，使料漿中固含量維持在10％-20％范圍內(nèi)，得到含有大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿ⅲ。

39.本步驟對料漿ⅱ中絮團(tuán)進(jìn)行磁化，可使料漿ⅱ中的正負(fù)極混合粉料各物質(zhì)基于正極材料本身具有弱磁性而負(fù)極材料沒有磁性的特性，在磁種作用下弱磁性顆粒較非磁性顆粒更易于選擇性團(tuán)聚，最終使得正負(fù)極材料在磁化過程中分化，為后續(xù)利用磁力清除正負(fù)極混合粉料中磁性金屬雜質(zhì)、高效磁選分離創(chuàng)造有利條件。

40.加入具有強(qiáng)磁性的磁種進(jìn)行磁化團(tuán)聚作用，可使料漿ⅱ中的正負(fù)極混合粉料懸浮微粒具有顆粒大、磁性強(qiáng)等特點(diǎn)。

41.本步驟中，磁種可選用具有強(qiáng)磁性的fe3o4、nife2o4、cofe2o4、γ-fe2o3中的一種或幾種，加入量為料漿i中正負(fù)極混合粉料質(zhì)量的3％-10％。磁種加入料漿ⅱ后，采用攪拌機(jī)攪拌分散，攪拌速度為500r/min-800r/min，磁種磁化作用時(shí)長5min-60min。

42.磁化后，可得到含有大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿ⅲ。

43.s5將料漿ⅲ經(jīng)濕式高梯度強(qiáng)磁選設(shè)備處理以捕捉磁性團(tuán)聚體，分選出非磁性物料和磁性物料。

44.磁選目的是使分化后的正負(fù)極粉料分離。磁化步驟后，料漿ⅲ中固態(tài)物質(zhì)主要為含磁種、三元正極粉料與絮凝劑的強(qiáng)磁性絮團(tuán)，石墨負(fù)極粉料與絮凝劑的非磁性絮團(tuán)，其中含磁種、三元正極粉料與絮凝劑的強(qiáng)磁性絮團(tuán)為磁性物料，含石墨負(fù)極粉料與絮凝劑的非磁性絮團(tuán)為非磁性物料。

45.采用濕式高梯度強(qiáng)磁選設(shè)備，可捕捉料漿ⅲ中具有強(qiáng)磁性的絮團(tuán)，這樣可分選出有強(qiáng)磁性的磁種、正極粉料與絮凝劑的絮團(tuán)和非磁性的石墨負(fù)極粉料與絮凝劑的絮團(tuán)，使混合粉料中的正負(fù)極分離。

46.本步驟中，所述濕式高梯度強(qiáng)磁選設(shè)備的磁場強(qiáng)度為1t-2t。

47.s6將非磁性物料過濾、高溫?zé)峤夂蟮玫交厥盏呢?fù)極石墨粉料。

48.本步驟是將磁選后的非磁性絮團(tuán)進(jìn)行后續(xù)處理。磁選后，非磁性絮團(tuán)包含石墨負(fù)極與少量絮凝劑，經(jīng)過簡單的過濾、清洗后，將物料置于600-650℃高溫爐中在空氣氣氛下熱處理0.5h-2h，使絮凝劑從高溫?zé)峤庵型耆コ?見圖2、圖3)，石墨負(fù)極材料在此溫度下不會熱解(見圖4)，這樣即可得到無任何雜質(zhì)的負(fù)極石墨粉料，使廢舊的三元鋰離子電池中的石墨負(fù)極材料完全回收。

49.s7將磁性物料進(jìn)行超聲處理，然后通過弱磁選設(shè)備處理得到強(qiáng)磁性物料和弱磁性物料，其中強(qiáng)磁性物料作為磁種循環(huán)使用，弱磁性物料經(jīng)過濾、清洗后，再對殘留的有機(jī)絮凝劑高溫?zé)峤?，得到需回收的高純度正極材料粉料。

50.本步驟是對分選后的磁性物料通過超聲處理方式進(jìn)一步分化。采用超聲處理，可破壞磁種團(tuán)聚和高分子絮凝聯(lián)合作用形成的團(tuán)絮體，使磁種與三元正極粉料和絮凝劑分離，形成磁性差異大的顆粒懸浮液，然后通過弱磁選設(shè)備分選，捕捉磁性物料中具有強(qiáng)磁性的顆粒，這些顆粒為在料漿ⅱ的絮團(tuán)中加入的磁種，回收后循環(huán)使用，懸浮液內(nèi)剩余固態(tài)物

為弱磁性物料，為三元正極材料和絮凝劑。

51.本步驟對磁性物料進(jìn)行超聲處理時(shí)，超聲頻率為25khz-80khz，超聲處理的時(shí)間為2min-30min，能夠有效破壞磁種與三元正極粉料和絮凝劑的團(tuán)聚體，再通過弱磁選設(shè)備，使磁種與三元正極粉料和絮凝劑分離。

52.所述的弱磁選設(shè)備磁場強(qiáng)度為0.5t-1t。

53.將分離后的三元正極粉料和絮凝劑過濾、清洗，烘干后置于600-650℃高溫爐中在空氣氣氛下熱處理0.5h-2h，殘留的絮凝劑可從高溫?zé)峤庵型耆コ?，三元正極材料在此溫度下不會熱解，即可得到需回收的高純度正極材料粉料。

54.下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述。

55.實(shí)施例1：

56.s1先將含ni、co、mn的廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料用粉磨機(jī)處理后篩分，篩上粒徑過大的粉料返回粉磨機(jī)繼續(xù)加工，篩下得粒徑范圍在200目-300目之間的正負(fù)極混合粉料。

57.s2將s1步驟篩下200目-300目之間正負(fù)極混合粉料在水中通過轉(zhuǎn)速在1000r/min的機(jī)械攪拌條件下進(jìn)行分散，攪拌時(shí)長20min，控制料漿ph為8，得到固含量為10％的料漿i。

58.s3在攪拌速度500r/min和磁場強(qiáng)度0.1t的條件下，在料漿i中加入一周之內(nèi)配置好的質(zhì)量濃度為0.1％的絮凝劑聚丙烯酸銨進(jìn)行橋連絮凝作用，加入的聚丙烯酸銨溶液占料漿i總體積的0.2％，作用時(shí)長為3min，得到含大量絮團(tuán)的料漿ⅱ。

59.s4在攪拌速度500r/min的條件下，在料漿ⅱ的絮團(tuán)內(nèi)加入粒徑為10μm的fe3o4作為磁種，對料漿ⅱ的絮團(tuán)進(jìn)行磁化作用，磁種加入量為料漿i中正負(fù)極混合粉料質(zhì)量的5％，磁種磁化作用時(shí)長8min，用水調(diào)節(jié)料漿固含量維持在10％后，即得到含大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿ⅲ。

60.s5將料漿ⅲ經(jīng)濕式高梯度強(qiáng)磁選設(shè)備，磁場強(qiáng)度為1t，以捕捉磁性團(tuán)聚體，分選出料得到非磁性物料和磁性物料。

61.s6將s5步驟得到的非磁性物料過濾、清洗后，置于高溫爐內(nèi)，在空氣氣氛600℃條件下高溫?zé)峤?h，去除非磁性物料中殘留的絮凝劑，得到回收的負(fù)極石墨粉料。

62.s7再將s5步驟中的磁性物料在超聲頻率為28khz的條件下超聲處理30min，破壞磁種團(tuán)聚和高分子絮凝聯(lián)合作用形成的團(tuán)絮體后形成磁性差異大顆粒懸浮液，經(jīng)磁場強(qiáng)度為0.75t的弱磁選設(shè)備處理，分選得到強(qiáng)磁性物料fe3o4和弱磁性物料三元正極粉料和絮凝劑聚丙烯酸銨，強(qiáng)磁性物料fe3o4為磁種，回收后循環(huán)利用。

63.s8將s7步驟中的弱磁性物料，過濾、清洗干燥，置于高溫爐內(nèi)，在空氣氣氛600℃條件下高溫?zé)峤?h，去除弱磁性物料中殘留的絮凝劑，得到回收的高純度正極材料粉料。

64.從圖2和圖4可以看到，絮凝劑聚丙烯酸銨在600℃條件下高溫?zé)峤鈺r(shí)，其殘留量為零，而且石墨不會被熱解，可完全回收。

65.實(shí)施例2：

66.s1先將含ni、co、mn、fe的廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料用粉磨機(jī)處理后篩分，篩上粒徑過大的粉料返回粉磨機(jī)繼續(xù)加工，篩下得粒徑范圍在300目-400目之間的正負(fù)極混合粉料。

67.s2將s1步驟篩下300目-400目之間的正負(fù)極混合粉料在水中通過轉(zhuǎn)速在1300r/

min的機(jī)械攪拌條件下進(jìn)行分散，攪拌時(shí)長30min，控制料漿ph為11，得到固含量為20％的料漿i。

68.s3在攪拌速度700r/min和磁場強(qiáng)度0.5t的條件下，在料漿i中加入一周之內(nèi)配置好的質(zhì)量濃度為0.2％的絮凝劑非離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行橋連絮凝作用，加入的非離子型聚丙烯酰胺溶液占料漿i總體積的0.2％，作用時(shí)長為10min，得到含大量絮團(tuán)的料漿ⅱ。

69.s4在攪拌速度700r/min的條件下，加入粒徑為20μm的nife2o4作為磁種對料漿ⅱ的絮團(tuán)進(jìn)行磁化作用，磁種加入量為料漿i中正負(fù)極混合粉料質(zhì)量的6％，磁種磁化作用時(shí)長6min，用水調(diào)節(jié)料漿固含量維持在20％后即得到含大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿ⅲ。

70.s5將料漿ⅲ經(jīng)濕式高梯度強(qiáng)磁選設(shè)備，磁場強(qiáng)度為2t，以捕捉磁性團(tuán)聚體，分選出料得到非磁性物料和磁性物料。

71.s6將s5步驟得到的非磁性物料過濾、清洗后，置于高溫爐內(nèi)，在空氣氣氛650℃條件下高溫?zé)峤?.5h，去除非磁性物料中殘留的絮凝劑，得到回收的負(fù)極石墨粉料。

72.s7再將s5步驟得到的磁性物料在超聲頻率為40khz的條件下超聲處理25min，破壞磁種團(tuán)聚和高分子絮凝聯(lián)合作用形成的團(tuán)絮體后形成磁性差異大顆粒懸浮液，經(jīng)磁場強(qiáng)度為1t的弱磁選設(shè)備處理，分選得到強(qiáng)磁性物料nife2o4和弱磁性物料三元正極粉料和絮凝劑陰離子型聚丙烯酰胺，強(qiáng)磁性物料為磁種nife2o4，回收后循環(huán)利用。

73.s8將s7步驟中的弱磁性物料，過濾、清洗干燥，置于高溫爐內(nèi)，在空氣氣氛650℃條件下高溫?zé)峤?.5h，去除弱磁性物料中殘留的絮凝劑，得到回收的高純度正極材料粉料。

74.從圖3和圖4可以看到，絮凝劑非離子型聚丙烯酰胺在650℃條件下高溫?zé)峤鈺r(shí)，其殘留量為零，而且石墨不會被熱解，可完全回收。

75.實(shí)施例3：

76.s1先將含ni、co、mn的廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料用粉磨機(jī)處理后篩分，篩上粒徑過大的粉料返回粉磨機(jī)繼續(xù)加工，篩下得粒徑范圍在100目-200目之間的正負(fù)極混合粉料。

77.s2將s1步驟中篩下100目-200目之間正負(fù)極混合粉料在水中通過轉(zhuǎn)速在1100r/min的機(jī)械攪拌條件下進(jìn)行分散，攪拌時(shí)長15min，控制料漿ph為9，得到固含量為15％的料漿i。

78.s3在攪拌速度800r/min和磁場強(qiáng)度0.3t的條件下，在料漿i中加入一周之內(nèi)配置好的質(zhì)量濃度為0.1％的絮凝劑非離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行橋連絮凝作用，加入的非離子型聚丙烯酰胺溶液占料漿i總體積的0.5％，作用時(shí)長為8min，得到含大量絮團(tuán)的料漿ⅱ。

79.s4在攪拌速度800r/min的條件下，加入粒徑為10μm的γ-fe2o3作為磁種對料漿ⅱ的絮團(tuán)進(jìn)行磁化作用，磁種加入量為料漿i中正負(fù)極混合粉料質(zhì)量的8％，磁種磁化作用時(shí)長8min，用水調(diào)節(jié)料漿固含量維持在15％后即得到含大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿ⅲ。

80.s5將料漿ⅲ經(jīng)濕式高梯度強(qiáng)磁選設(shè)備，磁場強(qiáng)度為1.5t，以捕捉磁性團(tuán)聚體，分選出料得到非磁性物料和磁性物料。

81.s6將s5步驟得到的非磁性物料過濾、清洗后，置于高溫爐內(nèi)，在空氣氣氛650℃條件下高溫?zé)峤?h，去除非磁性物料中殘留的絮凝劑，得到回收的負(fù)極石墨粉料。

82.s7再將s5步驟得到中的磁性物料在超聲頻率為60khz的條件下超聲處理20min，破壞磁種團(tuán)聚和高分子絮凝聯(lián)合作用形成的團(tuán)絮體后形成磁性差異大顆粒懸浮液，經(jīng)磁場強(qiáng)

度為0.85t的弱磁選設(shè)備處理，分選得到強(qiáng)磁性物料γ-fe2o3和弱磁性物料三元正極粉料和絮凝劑非離子型聚丙烯酰胺，強(qiáng)磁性物料即為磁種γ-fe2o3，回收后可循環(huán)利用。

83.s8將s7步驟中的弱磁性物料，過濾、清洗干燥后，置于高溫爐內(nèi)，在空氣氣氛650℃條件下高溫?zé)峤?h，去除弱磁性物料中殘留的絮凝劑，得到回收的高純度正極材料粉料。

84.從圖3和圖4可以看到，絮凝劑非離子型聚丙烯酰胺在650℃條件下高溫?zé)峤鈺r(shí)，其殘留量為零，而且石墨不會被熱解，可完全回收。

85.本發(fā)明的上述實(shí)施例所示僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例之部分，并不能以此局限本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精髓的條件下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，都屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，包括下述步驟：將廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料用粉磨機(jī)處理后篩分，得到粒徑范圍在100目-500目之間的正負(fù)極混合粉料微粒；將正負(fù)極混合粉料微粒在水中攪拌分散，得到固含量為10％-40％的料漿i；在料漿i中加入質(zhì)量濃度為0.1％-0.3％的絮凝劑進(jìn)行橋連絮凝作用，在弱磁場條件下攪拌分散，使帶有弱磁性的正極粉料顆粒絮凝，得到含有大量絮團(tuán)的料漿ⅱ；在料漿ⅱ的絮團(tuán)內(nèi)加入粒徑范圍10μm-100μm的磁種進(jìn)行磁化作用，攪拌分散后，調(diào)節(jié)料漿固含量在10％-20％范圍內(nèi)，得到含有大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿ⅲ；將料漿ⅲ經(jīng)強(qiáng)磁選設(shè)備處理以捕捉磁性團(tuán)聚體，分選出非磁性物料和磁性物料；將非磁性物料過濾、高溫?zé)峤夂?，得到回收的?fù)極石墨粉料；將磁性物料進(jìn)行超聲處理，然后通過弱磁選設(shè)備處理得到強(qiáng)磁性物料和弱磁性物料，其中所述的強(qiáng)磁性物料作為磁種循環(huán)使用，所述弱磁性物料經(jīng)過濾、高溫?zé)峤夂?，得到需回收的高純度正極材料粉料。2.如權(quán)利要求1所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，所述正負(fù)極混合粉料微粒在水中攪拌分散時(shí)間為10min-60min；攪拌時(shí)的轉(zhuǎn)速為1000r/min-1300r/min。3.如權(quán)利要求1所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，所述絮凝劑為非離子型聚丙烯酰胺或聚丙烯酸銨中的任意一種，所述絮凝劑的加入量為所述料漿i總體積的0.1％-0.5％，絮凝作用時(shí)長2min-20min。4.如權(quán)利要求1或3所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，在所述料漿i中進(jìn)行的橋連絮凝步驟中，采用攪拌機(jī)攪拌分散處理，攪拌速度為500r/min-800r/min，攪拌絮凝時(shí)長2min-20min。5.如權(quán)利要求1所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，在所述料漿ⅱ中進(jìn)行的磁種磁化步驟中，采用攪拌機(jī)攪拌分散處理，攪拌速度為500r/min-800r/min，磁種磁化作用時(shí)長5min-60min。6.如權(quán)利要求1所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，所述磁種為fe3o4、nife2o4、cofe2o4、γ-fe2o3中的一種或幾種，磁種磁化作用時(shí)長為5min-60min。7.如權(quán)利要求1或6所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，所述磁種加入量為料漿i中正負(fù)極混合粉料質(zhì)量的3％-10％。8.如權(quán)利要求1或6所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，所述在弱磁場條件下攪拌分散時(shí)的弱磁場強(qiáng)度為0.1—0.5t；所述強(qiáng)磁選設(shè)備選用濕式高梯度強(qiáng)磁選設(shè)備，磁場強(qiáng)度為1t-2t；所述弱磁選設(shè)備磁場強(qiáng)度為0.5t-1t。9.如權(quán)利要求1或6所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，所述磁性物料在超聲頻率為25khz-80khz的條件下超聲處理2min-30min。10.如權(quán)利要求1或6所述的廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，其特征在于，所述非磁性物料和所述弱磁性物料高溫?zé)峤馓幚硎菍⑽锪现糜?00-650℃高溫爐中，在空氣氣氛下熱處理0.5h-2h。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供了一種廢舊三元鋰離子電池正負(fù)極混合粉料分離回收方法，包括步驟：將廢舊三元鋰電池正負(fù)極混合粉料篩分、攪拌分散后得到料漿I；在料漿I中加入絮凝劑并在弱磁場條件下進(jìn)行橋連絮凝作用，得到含大量絮團(tuán)的料漿Ⅱ后加入磁種進(jìn)一步磁化，得到含有大量包含磁種的磁性團(tuán)絮體料漿Ⅲ；將料漿Ⅲ經(jīng)強(qiáng)磁選設(shè)備處理分選出非磁性物料和磁性物料；其中非磁性物料過濾、高溫?zé)峤夂?，得到回收的?fù)極石墨粉料；磁性物料進(jìn)行超聲處理后通過弱磁選設(shè)備處理得到可作為磁種循環(huán)使用的強(qiáng)磁性物料和弱磁性物料，弱磁性物料經(jīng)過濾、高溫?zé)峤夂螅玫交厥盏母呒兌日龢O材料粉料。本發(fā)明工藝簡單，廢水和粉塵排放少，藥劑添加量少，磁種可循環(huán)利用，回收質(zhì)量高?；厥召|(zhì)量高?；厥召|(zhì)量高。

技術(shù)研發(fā)人員：傅婷婷 田勇 葉利強(qiáng) 陳建軍 閔杰 符冬菊 張維麗

受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳清研裝備科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.12.22

技術(shù)公布日：2022/2/6