一种废旧电池级锂箔的回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锂箔的回收，尤其是一种废旧电池级锂箔的回收方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着一次锂电池应用领域的不断发展，作为负极材料的电池级锂箔正越来越多地应用于一次锂电池行业。
[0003]在一次锂电池生产过程中产生的锂箔废料因其含有较复杂的杂质，目前，没有一种工艺方法能有效、安全的进行回收。通常的回收方法是:1)降级使用。将其掺杂到工业级产品中进行熔炼回收。2)在干燥间或真空炉内进行熔炼和过滤得到电池级金属锂产品。
[0004]以上回收工艺主要有两个问题:一是回收率较低。因锂箔较薄，表面积较大，在回收时表面很容易氧化。二是产品质量较差。采用第二种回收工艺得到的金属锂产品中氧、氮的含量仍然不稳定。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述不足之处提供一种废旧电池级锂箔的回收方法。采用本回收工艺得到的电池级金属锂产品纯度高，特别是可稳定控制其中的氧、氮含量，同时金属回收率较高。
[0006]一种废旧电池级锂箔的回收方法是采取以下技术方案实现的:
废旧电池级锂箔的回收方法包括如下步骤:
1)挤压成型
在干燥间内，采用大容积挤压机将泡散状的废锂箔挤压成型为锂棒；
2)粗过滤将步骤I)制得的锂棒在熔锂炉内进行真空熔炼和过滤，将其中的杂物和大部份杂质除去。
[0007]3)精过滤
将步骤2)得到的物料采用管道金属过滤器进行精过滤，将其中细小颗粒状的氧化锂和氮化锂等杂质除去。
[0008]4)浇铸在充满氩气的全封闭式浇铸机内进行浇铸作业，将步骤3)得到的物料依次浇铸到模具内。
[0009]5)偏析熔炼
将步骤4)得到的物料在浇铸机内温度大于100°C条件下缓慢冷却，当锂锭完全凝固后，将浇铸机内金属锂快速冷却至常温；此过程中，金属锂中粒径小于2微米的微细状氧化锂和氮化锂等杂质偏析富集于锂锭缩孔端。
[0010]6)剪切
采用剪切刀具，将金属锂缩孔端剪切后，得到合格的电池级金属锂产品。
[0011]步骤I)中所述干燥间内的相对湿度< 2 %。
[0012]步骤2)中熔锂炉真空度< IPa，温度为200_220°C，时间为2小时，过滤精度< 50微米。
[0013]步骤3)中过滤物料的温度为200-220 °C，过滤精度< 2微米。
[0014]本发明的优点是:1)金属锂产品纯度高、稳定，同时金属回收率较高。本回收方法是在高真空条件下进行过滤熔炼，在氩气保护条件下进行浇铸和偏析熔炼，因此可稳定控制金属锂产品中的氧、氮的含量。2)回收方法安全、合理。本回收方法是在全密闭设备中进行，过滤熔炼和偏析熔炼一次性连续完成，生产效率高。
【附图说明】
[0015]下将结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明一种废旧电池级锂箔回收的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0016]参照附图1，本发明废旧电池级锂箔的回收方法包括如下步骤:
1)挤压成型
在干燥间内，采用大容积挤压机将泡散状的废锂箔挤压成型为锂棒；
2)粗过滤
将步骤I)制得的锂棒在熔锂炉内进行真空熔炼和过滤，将其中的杂物和大部份杂质除去。
[0017]3)精过滤
将步骤2)得到的物料采用管道金属过滤器进行精过滤，将其中细小颗粒状的氧化锂和氮化锂等杂质除去。
[0018]4)浇铸
在充满氩气的全封闭式浇铸机内进行浇铸作业，将步骤3)得到的物料依次浇铸到模具内。
[0019]5)偏析熔炼
将步骤4)得到的物料在浇铸机内温度大于100°C条件下缓慢冷却，当锂锭完全凝固后，将浇铸机内金属锂快速冷却至常温；此过程中，金属锂中粒径小于2微米的微细状氧化锂和氮化锂等杂质偏析富集于锂锭缩孔端。
[0020]6)剪切
采用剪切刀具，将金属锂缩孔端剪切后，得到合格的电池级金属锂产品。
[0021]实施例:
I)在相对湿度彡2 %的干燥间内，用挤压力为50吨的0 350 X 400mm的挤压机将泡散状的废锂箔挤压成0 120 X 100mm的锂棒。
[0022]2)称取50KgC 120X 1000mm的锂棒，在氩气保护状态下将锂棒加入到熔锂罐中。在熔锂炉内进行真空熔炼和过滤，将其中杂物和大部份杂质除去。熔炼真空度IPaj^度:200-220°C，时间:2小时，过滤精度< 50微米。
[0023]3)熔炼作业结束后，将熔锂罐内的物料经管道金属过滤器压滤至纯锂罐内，除去细小状的氧化锂和氮化锂等杂质。温度:200-220°C，过滤精度< 2微米。
[0024]4)在充满氩气的全封闭式浇铸机内，将步骤3)得到的物料依次浇铸到疋125 X 300mm的金属模具内。
[0025]5)启动浇铸机内的加热装置，保证步骤4)得到的物料在浇铸机内温度大于100°C的条件下缓慢冷却。当锂锭完全凝固后，启动冷却装置，将浇铸机内的金属锂快速冷却至常温。
[0026]6)将封装好的金属锂锭移料至干燥间内，采用剪切刀具，将金属锂缩孔端剪切后，得到的电池级金属锂产品纯度彡99.9%，其中氮含量< 0.01%。
[0027]上述实施例仅仅是实施方式的一种。
【主权项】
1.一种废旧电池级锂箔的回收方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)挤压成型 在干燥间内，采用大容积挤压机将泡散状的废锂箔挤压成型为锂棒； 2)粗过滤 将步骤I)制得的锂棒在熔锂炉内进行真空熔炼和过滤，将其中的杂物和大部份杂质除去; 3)精过滤 将步骤2)得到的物料采用管道金属过滤器进行精过滤，将其中细小颗粒状的氧化锂和氮化锂杂质除去； 4)浇铸 在充满氩气的全封闭式浇铸机内进行浇铸作业，将步骤3)得到的物料依次浇铸到模具内； 5)偏析熔炼 将步骤4)得到的物料在浇铸机内温度大于100°C条件下缓慢冷却，当锂锭完全凝固后，将浇铸机内金属锂快速冷却至常温；此过程中，金属锂中粒径小于2微米的微细状氧化锂和氮化锂杂质偏析富集于锂锭缩孔端； 6)剪切 采用剪切刀具，将金属锂缩孔端剪切后，得到合格的电池级金属锂产品。
2.根据权利要求1所述的废旧电池级锂箔的回收方法，其特征在于，步骤I)中所述干燥间内的相对湿度<2%。
3.根据权利要求1所述的废旧电池级锂箔的回收方法，其特征在于，步骤2)中熔锂炉真空度< IPa，温度为200-220°C，时间为2小时，过滤精度< 50微米。
4.根据权利要求1所述的废旧电池级锂箔的回收方法，其特征在于，步骤3)中过滤物料的温度为200-220°C，过滤精度< 2微米。
【专利摘要】本发明涉及锂箔的回收，尤其是一种废旧电池级锂箔的回收方法。废旧电池级锂箔的回收方法，包括如下步骤：1）挤压成型；2）粗过滤；3）精过滤；4）浇铸；5）偏析熔炼；6）剪切。经发明回收后的金属锂产品纯度高、稳定，同时金属。回收率较高。在高真空条件下进行过滤熔炼，在氩气保护条件下进行浇铸和偏析熔炼，因此可稳定控制金属锂产品中的氧、氮的含量。回收方法安全、合理。本回收方法是在全密闭设备中进行，过滤熔炼和偏析熔炼一次性连续完成，生产效率高。
【IPC分类】C22B26-12, H01M10-54, C22B7-00
【公开号】CN104862486
【申请号】CN201510321579
【发明人】许文, 李文生
【申请人】无锡职业技术学院
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月12日