锂电池正负极片处理系统及工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种锂电池正负极片处理系统及工艺，属于废电池处理领域，包括该系统包括喂料平台、输送机、粉碎机、分析机、引风机、集料装置、脉冲净化器以及分级筛及分选机。处理工艺由正极片处理工艺及负极片处理工艺两部分组成。本发明完全采用机械敲打、破碎、分离等物理处理办法回收、分离锂电池中正负极材料，整套工艺中不添加任何化学成分，不采用任何化学处理工艺，完全环保，一套系统可实现废锂电池正负极片材料的分离、回收的完整操作，无需其他设备配合，工序完整，简便。
【专利说明】
锂电池正负极片处理系统及工艺
技术领域
[0001]本发明属于废电池处理领域，具体涉及一种锂电池正负极片处理系统及工艺。
【背景技术】
[0002]废弃的锂电池中含有大量不可再生且经济价值高的金属资源，锂电池中的正极片材料为钴酸锂粉、负极片材料为石墨粉，无论正极片还是负极片中均含有大量的镍、铜、铝等金属材料。如果能有效地回收处理废弃或不合格的锂电池，不仅能减轻废旧电池对环境的压力，还可以避免造成钴、镍等金属资源的浪费。目前常见的处理办法有:深海填埋法、湿法冶金技术以及硫酸溶解法、碱煮-酸溶法等化工处理办法;深海填埋法严重污染环境，湿法冶金技术以及化工处理办法均需要添加多种化学物质，仍对环境造成污染，且分离过程复杂、工艺条件高，成本高，且对钴、铝分离效果不好。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术中废锂电池正负极片处理时存在的技术问题，提供一种锂电池正负极片处理系统及工艺，该系统完全采用机械敲打、破碎、分离等物理处理办法回收、分离锂电池中正负极材料，整套工艺中不添加任何化学成分，不采用任何化学处理工艺，完全环保，一套系统可实现废锂电池正负极片材料的分离、回收的完整操作，无需其他设备配合，工序完整，简便。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种锂电池正负极片处理系统，该系统包括喂料平台、输送机、粉碎机、分析机、引风机、集料装置、脉冲净化器以及分级筛及分选机;所述喂料平台输出端连接输送机，输送机输出端连接粉碎机，粉碎机输出端连接分析机，分析机输出端有两个:第一输出端经引风机连通集料装置，第二输出端连接分级筛，所述集料装置排气口连接脉冲净化器，集料装置出料口连接物料收集装置;所述分级筛输出端为三个:第一输出端经引风机连接集料装置，第二及第三输出端分别连接金属处理
目.ο
[0005]基于上述技术方案，所述集料装置由两个集料器组成:分为第一集料器及第二集料器，第一集料器出气口连接第二集料器进气口，第一及第二集料器出料口分别连接物料收集装置。
[0006]基于上述技术方案，所述金属处理装置包括气流分选机及铝粉收集装置，分级筛第二输出端连接气流分选机，气流分选机分为金属输出端和非金属输出端，分级筛第三输出端及气流分选机金属输出端分别连接铝粉收集装置，气流分选机非金属输出端通过引风机连通第一集料器，所述物料收集装置为钴酸锂粉收集装置，第一及第二集料器出料口分别连接钴酸锂粉收集装置。
[0007]基于上述技术方案，所述金属处理装置包括磁选机、比重分选机、铜粉收集装置及镍收集装置，分级筛第二输出端连接比重分选机，分级筛第三输出端连接磁选机，磁选机有两个物料输出口:第一物料输出口连接镍收集装置，第二物料输出口连接铜粉收集装置，所述比重分选机分为金属输出端和非金属输出端，比重分选机金属输出端连接到铜粉收集装置上、非金属输出端通过引风机连通第一集料器，所述物料收集装置为石墨粉收集装置，第一及第二集料器出料口分别连接石墨粉收集装置。
[0008]一种锂电池正负极片处理工艺，该工艺在上述处理系统中操作，由正极片处理工艺及负极片处理工艺两部分组成:
正极片处理工艺由以下工序组成:废锂电池正极片材料经输送机输送至粉碎机粉碎，粉碎至15-25目；经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出金属材料和钴酸锂粉;分选出的钴酸锂粉经引风机输送至集料装置收集，集料装置中的废气通过脉冲净化器净化后输出，
经过分析机分选出的金属物料进入分级筛进行筛选，分级筛将金属材料进一步分离，分离出钴酸锂粉和金属部分，从分级筛输出的钴酸锂粉从分级筛第一输出端通过引风机汇入集料器，从分级筛筛选出的铝粉通过第三输出端直接收集，从分级筛筛选出的其他物料通过第二输出端进入气流分选机，气流分选机把经过分级筛的其他物料再进行分级分选，分选出金属铝和钴酸锂粉，分选出的金属铝回收收集，分离出的钴酸锂粉通过引风机汇入集料器收集，至此，正极片中的非金属部分钴酸锂粉及金属部分铝粉完成彻底分离；
负极片处理工艺由以下工序组成:废锂电池负极片材料经输送机输送至粉碎机粉碎，粉碎至15-25目；经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出金属材料和石墨粉;分选出的石墨粉经引风机输送至集料装置收集，集料装置中的废气通过脉冲净化器净化后输出，
经过分析机分析出的金属物料进入分级筛进行筛选，分级筛将金属材料进一步分离，分离出石墨粉和金属部分，从分级筛输出的石墨粉从第一输出端通过引风机汇入集料器，从分级筛筛选出的铜粉通过第三输出端进入磁选机，磁选机进一步把铜粉中的镍分离出来，从分级筛筛选出的其他物料通过第二输出端进入比重分选机，比重分选机把分级筛筛选出的其他物料进行比重分离，进一步分离出铜粉及石墨粉，分离出的石墨粉通过引风机汇入集料器收集。至此，负极片中的非金属部分石墨粉及金属部分铜粉及镍完成彻底分离。
[0009]有益效果:本发明为整套系统，各环节上、下衔接合理、节凑，系统完整，一套系统可实现废锂电池正极片及负极片回收、分离的完整操作，无需其他设备配合，正极片中的钴酸锂粉及负极片中的石墨粉能从废料中完全分离出来、分离纯度高，分离出的金属材料:铝粉、铜粉以及金属镍可回收再用，整套系统主要靠机械敲打、破碎等物料办法操作处理，中间不加入任何化学成分，操作过程完全环保，整套系统自动化程度高，生产效率快，省工省力。
【附图说明】
[0010]图1是本发明废锂电池正极片处理工艺结构示意图；
图2是本发明废锂电池负极片处理工艺结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步说明，以便更好地理解本发明技术方案。
[0012]实施例1:锂电池正负极片处理系统，本实施例系统主要用于正极片处理，该系统包括喂料平台、输送机、粉碎机、分析机、引风机、第一集料器及第二集料器、脉冲净化器以及分级筛及分选机;所述喂料平台输出端连接输送机，输送机输出端连接粉碎机，粉碎机输出端连接分析机，分析机输出端有两个:第一输出端经引风机连通第一集料器，第二输出端连接分级筛，第一集料器输出端连接第二集料器，第二集料器排气口连接脉冲净化器，集料装置出料口连接物料收集装置;所述分级筛输出端为三个:第一输出端经引风机连接集料装置，第二及第三输出端分别连接金属处理装置。所述金属处理装置包括气流分选机及铝粉收集装置，分级筛第二输出端连接气流分选机，分级筛第三输出端及气流分选机金属输出端分别连接铝粉收集装置，气流分选机非金属输出端通过引风机连通第一集料器，所述物料收集装置为钴酸锂粉收集装置，第一及第二集料器出料口分别连接钴酸锂粉收集装置。
[0013]本系统中各组件作用如下:1.粉碎机:把破碎后的物料进行粉碎;2.分析机:把粉碎后的物料进行风选分离；3.引风机:把风选后石墨粉进行收集;4.集料器:把经过引风机的粉尘进行收集排放;5.脉冲净化器(空气净化器):把整套设备的粉尘进行净化;6.分级筛:把经分析机分选的物料进行筛选，把大的金属物料分选出来;7.磁选机:把金属中镍分离出来;8.气流分选机:把经过分选筛的细的物料再进行分级分选，把金属彻底分离出来。
[0014]本实施例中正极片处理工艺由以下工序组成:废锂电池正极片材料经输送机输送至粉碎机粉碎，粉碎至15-25目；经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出金属材料和钴酸锂粉;分选出的钴酸锂粉经引风机输送至集料装置收集，集料装置中的废气通过脉冲净化器净化后输出；
经过分析机分析出的金属物料进入分级筛进行筛选，分级筛将金属材料进一步分离，分离出钴酸锂粉和金属部分，从分级筛输出的钴酸锂粉从第一输出端通过引风机汇入集料器，从分级筛筛选出的铝粉通过第三输出端直接收集，筛选出的其他物料通过第二输出端进入气流分选机，气流分选机把经过分级筛的细的物料再进行分级分选，分选出金属铝和钴酸锂粉，分离出的钴酸锂粉通过引风机汇入集料器收集，至此，正极片中的非金属部分钴酸锂粉及金属部分铝粉完成彻底分离。
[0015]实施例2:锂电池正负极片处理系统，本实施例内容与实施例1内容基本相同，相同部分内容不再重述，与实施例1不同的是:本实施例系统主要用于负极片处理，具体区别如下:金属处理装置包括磁选机、比重分选机、铜粉收集装置及镍收集装置，所述分级筛第二输出端连接比重分选机，分级筛第三输出端连接磁选机，磁选机有两个物料输出口:第一物料输出口连接镍收集装置，第二物料输出口连接铜粉收集装置，所述比重分选机金属输出端连接到铜粉收集装置上、非金属输出端通过引风机连通第一集料器，所述物料收集装置为石墨粉收集装置，第一及第二集料器出料口分别连接是石墨粉收集装置。
[0016]本实施例中负极片处理工艺由以下工序组成:废锂电池负极片材料经输送机输送至粉碎机粉碎，粉碎至15-25目；经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出金属材料和石墨粉;分选出的石墨粉经引风机输送至集料装置收集，集料装置中的废气通过脉冲净化器净化后输出；
经过分析机分析出的金属物料进入分级筛进行筛选，分级筛将金属材料进一步分离，分离出石墨粉和金属部分，从分级筛输出的石墨粉从第一输出端通过引风机汇入集料器，从分级筛筛选出的铜粉通过第三输出端进入磁选机，磁选机把铜粉中的镍分离出来，从分级筛筛选出的其他物料通过第二输出端进入比重分选机，比重分选机把分级筛筛选出的其他物料进行比重分离，进一步分离出铜粉及石墨粉，分离出的石墨粉通过引风机汇入集料器收集。至此，负极片中的非金属部分石墨粉及金属部分铜粉及镍完成彻底分离。
[0017]需要说明的是:本发明要保护的正负极片处理系统，其中正极片处理系统及负极片处理系统共用一套主系统，两者只是在金属处理部分稍有区别，本发明将各处理部分结合在一起组成一套完整的系统，一套系统即可实现废锂电池正极片材料及负极片材料的回收、分离操作，分离出来的石墨粉与钴酸锂混合粉单独收集，整套操作无需其他设备配合，不添加任何化学处理工艺，完全靠机械物理操作完成，完全环保，各组分分离纯度高，能源利用率高，整套系统自动化程度高，生产效率快，非常值得推广实施。
【主权项】
1.一种锂电池正负极片处理系统，其特征是:该系统包括喂料平台、输送机、粉碎机、分析机、引风机、集料装置、脉冲净化器、以及分级筛及分选机;所述喂料平台输出端连接输送机，输送机输出端连接粉碎机，粉碎机输出端连接分析机，分析机输出端有两个:第一输出端经弓I风机连通集料装置，第二输出端连接分级筛，所述集料装置排气口连接脉冲净化器，集料装置出料口连接物料收集装置;所述分级筛输出端为三个:第一输出端经引风机连接集料装置，第二及第三输出端分别连接金属处理装置。2.根据权利要求1所述的锂电池正负极片处理系统，其特征是:所述集料装置由两个集料器组成:分为第一集料器及第二集料器，第一集料器出气口连接第二集料器进气口，第一及第二集料器出料口分别连接物料收集装置。3.根据权利要求2所述的锂电池正负极片处理系统，其特征是:所述金属处理装置包括气流分选机及招粉收集装置，分级筛第二输出端连接气流分选机，气流分选机分为金属输出端和非金属输出端，分级筛第三输出端及气流分选机金属输出端分别连接铝粉收集装置，气流分选机非金属输出端通过引风机连通第一集料器，所述物料收集装置为钴酸锂粉收集装置，第一及第二集料器出料口分别连接钴酸锂粉收集装置。4.根据权利要求2所述的锂电池正负极片处理系统，其特征是:所述金属处理装置包括磁选机、比重分选机、铜粉收集装置及镍收集装置，分级筛第二输出端连接比重分选机，分级筛第三输出端连接磁选机，磁选机有两个物料输出口:第一物料输出口连接镍收集装置，第二物料输出口连接铜粉收集装置，所述比重分选机分为金属输出端和非金属输出端，比重分选机金属输出端连接到铜粉收集装置上、非金属输出端通过引风机连通第一集料器，所述物料收集装置为石墨粉收集装置，第一及第二集料器出料口分别连接石墨粉收集装置。5.—种如权利要求1所述的锂电池正负极片处理系统的正负极片处理工艺，其特征是:该工艺由正极片处理工艺及负极片处理工艺两部分组成: 正极片处理工艺由以下工序组成:废锂电池正极片材料经输送机输送至粉碎机粉碎，粉碎至15-25目；经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出金属材料和钴酸锂粉;分选出的钴酸锂粉经引风机输送至集料装置收集，集料装置中的废气通过脉冲净化器净化后输出， 经过分析机分选出的金属物料进入分级筛进行筛选，分级筛将金属材料进一步分离，分离出钴酸锂粉和金属部分，从分级筛输出的钴酸锂粉从分级筛第一输出端通过引风机汇入集料器，从分级筛筛选出的铝粉通过第三输出端直接收集，从分级筛筛选出的其他物料通过第二输出端进入气流分选机，气流分选机把经过分级筛的其他物料再进行分级分选，分选出金属铝和钴酸锂粉，分选出的金属铝回收收集，分离出的钴酸锂粉通过引风机汇入集料器收集，至此，正极片中的非金属部分钴酸锂粉及金属部分铝粉完成彻底分离； 负极片处理工艺由以下工序组成:废锂电池负极片材料经输送机输送至粉碎机粉碎，粉碎至15-25目；经粉碎机粉碎后的物料输送至分析机，分析机将粉碎后的物料进行风选分离，分选出金属材料和石墨粉;分选出的石墨粉经引风机输送至集料装置收集，集料装置中的废气通过脉冲净化器净化后输出， 经过分析机分析出的金属物料进入分级筛进行筛选，分级筛将金属材料进一步分离，分离出石墨粉和金属部分，从分级筛输出的石墨粉从第一输出端通过引风机汇入集料器，从分级筛筛选出的铜粉通过第三输出端进入磁选机，磁选机进一步把铜粉中的镍分离出来，从分级筛筛选出的其他物料通过第二输出端进入比重分选机，比重分选机把分级筛筛选出的其他物料进行比重分离，进一步分离出铜粉及石墨粉，分离出的石墨粉通过引风机汇入集料器收集， 至此，负极片中的非金属部分石墨粉及金属部分铜粉及镍完成彻底分离。
【文档编号】H01M10/54GK106058359SQ201610715631
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月25日
【发明人】蔡保宪, 蔡亚军, 张保建
【申请人】巩义市城区润达机械厂