一种锂电池无氧裂解回收分选工艺的制作方法

本发明涉及锂电池回收的技术领域，特别涉及一种锂电池无氧裂解回收分选工艺。

背景技术

现在国家大力提倡锂电池的应用，在逐渐淘汰铅酸电池，但锂电池如果没有得到有效的回收利用也会造成很大的资源浪费和污染，而且锂电池中可回收的资源很多，目前锂电池的回收通常为湿法回收，需要用到大量的水资源，造成水资源的浪费和污染，而且回收材料的纯净度不高，无法将塑料颗粒及塑料膜完全去除，也有一些燃烧法，会将全部塑料燃烧排放，会产生大量废气，而且浪费了塑料燃烧的热量。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种锂电池无氧裂解回收分选工艺。

本发明的技术方案是：一种锂电池无氧裂解回收分选工艺，包括以下步骤：

步骤1，将锂电池送入破碎机进行破碎；

步骤2，破碎机将锂电池粉碎，经过输送装置输送至风选机；

步骤3，风选机将比重较大的金属块和塑料壳分选出来，并将比重较小的正负极片、隔膜以及塑胶的混合物料在抽真空后通过输送装置输送到高温无氧裂解炉，所述高温无氧裂解炉的温度在300℃以上，所述高温无氧裂解炉在加入混合物料前进行抽真空且保持封闭，所述输送装置在输送过程中保持真空状态，混合物料中掺杂的塑胶和隔膜进行裂解产生可燃气并排出收集，裂解后的混合物料只剩下正负极片及少量金属；

步骤4，将正负极片送入高速分解机，高速分解机将正负极片再次粉碎成粉状进行分解分离，分解机将物料分解成粒度较大的金属颗粒和粒度较小的正负极粉；

步骤5，经过分解分离的物料通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集；

步骤6，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过筛选装置进行筛选，将粒度递增的正负极粉、铜铝混合物和大的金属颗粒分别筛选出来；

步骤7，筛分出来的所述金属混合物经过筛选分级和多次比重分选，将比重不同的铜和铝进行分离；

步骤8，将得到的正负极粉、金属及塑料进行分类。

优选的，风选机将隔膜单独分选出来并收集。

优选的，将风选机分选出的金属块和塑料壳通过磁涡分选机将铁块和铝块分选出来，再将剩下的物料通过比重分选，分选出非导磁的不锈钢和塑料壳。

优选的，在步骤1中，在将锂电池送入破碎机进行破碎前对锂电池进行拆解放电；在步骤2中，锂电池在破碎机内破碎后的物料在送入风选机之前接通带负压的旋风集料器，旋风集料器的收尘系统收集正负极粉，收尘系统的风机将引出的气体进行冷凝回收，冷凝回收后的气体进行废气处理后排放。

优选的，所述锂电池为带电锂电池，所述破碎机为连续通有保护气的封闭气保破碎机，所述风选机为连续通有保护气的封闭内循环风选机，所述输送装置为连续通有保护气的封闭气保输送装置；在步骤1中，通过无氧给料机向所述封闭气保破碎机上料，在给料机向封闭气保破碎机上料时对上料口进行抽真空，向给料机中持续通入保护气；所述封闭内循环风选机分选出的金属块和塑料壳通过真空排料。

优选的，所述封闭气保破碎机的进口处与无氧给料机的连接处进行密封，所述封闭内循环风选机连接有与外界空气隔绝的真空排料机，所述磁涡分选机包括分选铁块的磁选机和分选铝块的涡电流分选机，。

优选的，所述高温无氧裂解炉采用外部加热，所述高温无氧裂解炉的温度在300℃-800℃之间，塑胶和隔膜进行裂解产生的可燃气能够通到所述高温无氧裂解炉下方进行燃烧供热，燃烧产生的废气经过处理后排放。

优选的，所述高温无氧裂解炉的温度660℃-800℃之间，混合物料中的铝熔化成液态且在冷却输送过程中逐渐冷却形成大的金属颗粒。

优选的，所述高速分解机的端部开口且设有引风上料风轮，所述封闭气保分解机的内部具有高速运转的转子，所述转子上具有多组间隔布置的刀片，每组刀片之间具有可拆卸的隔板。

本发明的有益效果是：

在该工艺中，在进入高温无氧裂解炉之前将大的金属块和塑料壳分选出来，减少了高温无氧裂解炉中的物料的量，减少了高温无氧裂解过程中吸收的能量，而且不必再进行深度粉碎，节省了时间和能源；

本发明在进行高温无氧裂解前将带电锂电池破碎后的物料进行保护气保护，能够防止锂电池以及粉碎后的正负极粉进行发热放电，还避免了金属的氧化，无需把锂电池进行放电，可直接进行破碎回收，解决了以往放电后再回收处理的瓶颈；

本发明中还采用高温无氧裂解炉对提取的正负极片进行提纯，将掺杂的塑料和粘合剂进行裂解，裂解产生的可燃气气体还可以进行燃烧利用对高温无氧裂解炉进行加热，而高温无氧裂解炉中没有氧气，在加热时能够避免金属氧化；

高温无氧裂解炉中的正负极片在高温下能够自行进行放电、发热，能够对高温无氧裂解炉中的混合物料进行加热，充分利用能源，节省了外部加热用的能源；

在高温无氧裂解炉中放电后的正负极片在高速分解机中可以在没有保护气的情况下进行深度粉碎分解。

筛选装置筛分出来的金属混合物经过筛选分级，将金属混合物筛选出不同梯度的粒度等级，能够提高比重分选的效果。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式参见图1：

一种锂电池无氧裂解回收分选工艺，包括以下步骤：

步骤1，将锂电池送入破碎机进行破碎；

步骤2，破碎机将锂电池粉碎，经过输送装置输送至风选机；

步骤3，风选机比重较大的金属块和塑料壳分选出来，并将比重较小的正负极片、隔膜以及塑胶的混合物料在抽真空后通过输送装置输送到高温无氧裂解炉，所述高温无氧裂解炉的温度在300℃以上，所述高温无氧裂解炉在加入混合物料前进行抽真空且保持封闭，所述输送装置在输送过程中保持真空状态，混合物料中掺杂的塑胶和隔膜进行裂解产生可燃气并排出收集，裂解后的混合物料只剩下正负极片及少量金属；

步骤4，将正负极片送入高速分解机，高速分解机将正负极片再次粉碎成粉状进行分解分离，分解机将物料分解成粒度较大的金属颗粒和粒度较小的正负极粉；

步骤5，经过分解分离的物料通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集；

步骤6，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过筛选装置进行筛选，将粒度递增的正负极粉、铜铝混合物和大的金属颗粒分别筛选出来；

步骤7，筛分出来的所述金属混合物经过筛选分级和多次比重分选，将比重不同的铜和铝进行分离；

步骤8，将得到的正负极粉、金属及塑料进行分类。

以下将通过具体实施例对该工艺进行说明：

实施例一，将锂电池进行拆解放电，将拆解放电后的锂电池送入破碎机进行破碎，锂电池在破碎机内破碎后的物料在输送装置内接通带负压的旋风集料器，旋风集料器的收尘系统收集正负极粉，收尘系统的风机将引出的气体进行冷凝回收，冷凝回收后的气体进行废气处理后排放，然后破碎的锂电池经过输送装置输送至风选机，风选机将比重较大的金属块和塑料壳分选出来，并将比重较小的正负极片、隔膜以及塑胶的混合物料在抽真空后通过输送装置输送到高温无氧裂解炉，所述高温无氧裂解炉在加入混合物料前进行抽真空且保持封闭，所述输送装置在输送过程中保持真空状态，混合物料中掺杂的塑胶和隔膜进行裂解产生可燃气并排出收集，裂解后的混合物料只剩下正负极片及少量金属，将正负极片送入高速分解机，高速分解机将正负极片再次粉碎成粉状进行分解分离，分解机将物料分解成粒度较大的金属颗粒和粒度较小的正负极粉，经过分解分离的物料通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过筛选装置进行筛选，将粒度递增的正负极粉、铜铝混合物和大的金属颗粒分别筛选出来，筛分出来的所述金属混合物经过筛选分级和多次比重分选，将比重不同的铜和铝进行分离，将得到的正负极粉、金属及塑料进行分类；将风选机分选出的金属块和塑料壳通过磁涡分选机将铁块和铝块分选出来，再将剩下的物料通过比重分选，分选出非导磁的不锈钢和塑料壳，所述高温无氧裂解炉采用外部加热，所述高温无氧裂解炉的温度在300℃-800℃之间，塑胶和隔膜进行裂解产生的可燃气能够通到所述高温无氧裂解炉下方进行燃烧供热，燃烧产生的废气经过处理后排放。

所述高温无氧裂解炉的温度660℃-800℃之间时，混合物料中的铝熔化成液态且在冷却输送过程中逐渐冷却形成大的金属颗粒。

在该工艺中，在进入高温无氧裂解炉之前将大的金属块和塑料壳分选出来，减少了高温无氧裂解炉中的物料的量，减少了高温无氧裂解过程中吸收的能量，而且不必再进行深度粉碎，节省了时间和能源；本发明中还采用高温无氧裂解炉对提取的正负极片进行提纯，将掺杂的塑料和粘合剂进行裂解，裂解产生的可燃气气体还可以进行燃烧利用对高温无氧裂解炉进行加热，而高温无氧裂解炉中没有氧气，在加热时能够避免金属氧化；高温无氧裂解炉中的正负极片在高温下能够自行进行放电、发热，能够对高温无氧裂解炉中的混合物料进行加热，充分利用能源，节省了外部加热用的能源；筛选装置筛分出来的金属混合物经过筛选分级，将金属混合物筛选出不同梯度的粒度等级，能够提高比重分选的效果。

实施例二

将未放电的锂电池通过无氧给料机直接送入连续通有保护气的封闭气保破碎机进行破碎，在给料机向封闭气保破碎机上料时对上料口进行抽真空，向给料机中持续通入保护气，锂电池在破碎机内破碎后的物料经过连续通有保护气的封闭气保输送装置输送至连续通有保护气的封闭内循环风选机，风选机将比重较大的金属块和塑料壳分选出来并通过真空排料，并将比重较小的正负极片、隔膜以及塑胶的混合物料在抽真空后通过连续通有保护气的封闭气保输送装置输送到高温无氧裂解炉，所述高温无氧裂解炉在加入混合物料前进行抽真空且保持封闭，所述输送装置在输送过程中保持真空状态，混合物料中掺杂的塑胶和隔膜进行裂解产生可燃气并排出收集，裂解后的混合物料只剩下正负极片及少量金属，将正负极片送入高速分解机，高速分解机将正负极片再次粉碎成粉状进行分解分离，分解机将物料分解成粒度较大的金属颗粒和粒度较小的正负极粉，经过分解分离的物料通过负压进入旋风集料器，旋风集料器将收集的正负极粉通过带风机的收尘系统进行集料，正负极粉被收尘系统收集，旋风集料器收集后剩下颗粒较粗的物料通过筛选装置进行筛选，将粒度递增的正负极粉、铜铝混合物和大的金属颗粒分别筛选出来，筛分出来的所述金属混合物经过筛选分级和多次比重分选，将比重不同的铜和铝进行分离，将得到的正负极粉、金属及塑料进行分类；将风选机分选出的金属块和塑料壳通过磁涡分选机将铁块和铝块分选出来，再将剩下的物料通过比重分选，分选出非导磁的不锈钢和塑料壳，所述高温无氧裂解炉采用外部加热，所述高温无氧裂解炉的温度在300℃-800℃之间，塑胶和隔膜进行裂解产生的可燃气能够通到所述高温无氧裂解炉下方进行燃烧供热，燃烧产生的废气经过处理后排放，所述高温无氧裂解炉的温度660℃-800℃之间，混合物料中的铝熔化成液态且在冷却输送过程中逐渐冷却形成大的金属颗粒，所述封闭气保破碎机的进口处与无氧给料机的连接处进行密封，所述封闭内循环风选机连接有与外界空气隔绝的真空排料机，所述磁涡分选机包括分选铁块的磁选机和分选铝块的涡电流分选机。

在上述实施例中，风选机也可将隔膜单独分选出来并收集。

在上述实施例中，高速分解机的端部开口且设有引风上料风轮，高速分解机的内部具有高速运转的转子，转子上具有多组间隔布置的刀片，每组刀片之间具有可拆卸的隔板；引风上料风轮可使物料顺畅的通过，锂电池中各种不同的物料比重不同，在引风上料风轮产生的负压下各种物料在高速分解机内停留的时间不同，物料中的塑胶、塑料隔膜等较轻的物料比重较小，从而能够迅速通过，可使塑料无破坏性的完整通过；锂电池中的金属铜、铝和正负极板的比重大，从而比塑胶、塑料隔膜类停留的时间较长，粉碎的更细，并且该转子是高速运转（运转时也可通过调整转速，可调整正负极片与正负极粉解离的程度），使高速分解机内产生高强涡流，从而使物料互相摩擦碰撞，产生摩擦粉碎性作用，使正负极粉从铜箔和铝箔中脱落，因铜和铝柔韧性、延展性较好，在互相碰撞和摩擦的同时，铜、铝成为圆形颗粒状物。

本发明在进行高温无氧裂解前将带电锂电池破碎后的物料进行保护气保护，能够防止锂电池以及粉碎后的正负极粉进行发热放电，还避免了金属的氧化，无需把锂电池进行放电，可直接进行破碎回收，解决了以往放电后再回收处理的瓶颈。

在高温无氧裂解炉中放电后的正负极片在高速分解机中可以在没有保护气的情况下进行深度粉碎分解。

该高速分解机可以用其他具有相似功能的设备代替，对物料进行深度破碎分解。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。