废旧锂电池收集拆解处理方法与流程

本发明涉及废旧电池处理，尤其是一种废旧锂电池收集拆解处理方法。

背景技术：

1、锂电废料是指电池使用后产生的无法被梯次利用只能被拆解、破碎、冶炼回收其中有价金属的废电池，不包括极片和黑粉回收料。因为电池中含有汞、镉、铅、锌等重金属有毒物质，对人体健康和自然环境会造成危害，所以属于有害垃圾。

2、锂电池废料种类繁多，包括方形三元电池、圆柱形三元电池、铁锂电池等。因为不同类型电池的制造和设计工艺的复杂性、串并联成组形式、服役和使用时间、应用车型和使用工况的不同，都会影响拆解复杂程度和安全性等。

3、目前退役电池中电解液主要回收锂元素，溶剂和进行氟无害化处理，然而六氟磷酸锂中氟的质量分数高达75.04％，在空气中分解较慢，若其分解不完全，会残留在正负极材料中，增加后续正负极材料处理对设备的腐蚀，为了提高设备的耐腐蚀性，就得大幅增加设备的投入，所以亟需寻找一种经济环保的废旧锂电池收集拆解处理方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供一种废旧锂电池收集拆解处理方法，用于解决上述技术问题中的至少一个。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

3、废旧锂电池收集拆解处理方法，所述处理方法包括以下步骤：

4、s1拆分破碎并对正极电极材料进行回收；

5、s2溶解浸出：将电极材料溶解在酸性溶液中，使其中金属及其化合物以离子形式进入浸出溶剂中；

6、s3分离回收：将浸出溶剂中的金属离子进行沉淀处理并分离回收，得到高纯度的锂盐或金属锂；

7、s4精制提纯：将回收的锂盐或金属锂进行精制提纯，以满足工业生产或电池制造的需求。

8、进一步的，所述步骤s1具体包括：将废旧锂电池进行放电和排出废液处理后，由上料输送机输送至破碎机内进行粗破碎，即将电池壳体外包装去除，随即进入储存腔内储存，去除外壳的材料进入精破碎机中；

9、精破碎机对粗破碎后的物料进行二次破碎，分解成极片和隔膜，然后筛分去除隔膜和扬尘，筛分物落至输送机上，通过磁选筛选出铁类和非铁类；

10、分选后的非铁类物料研磨成颗粒状，部分未分离完全的隔膜由气流输送机输送至脉冲分离器，研磨后的物料转入酸性溶液中继续后续处理。

11、进一步的，所述处理方法所采用的设备包括安装平台，所述安装平台上按工序依次设置有上料输送机、粗破碎机、精破碎机和出料输送机；

12、所述粗破碎机内设置有挤压组件和位于其下方的去皮组件，所述粗破碎机还连接有储存腔，所述储存腔与粗破碎机之间通过倾斜设置的输送管道连接，所述输送管道的低端与储存腔连接。

13、进一步的，所述挤压组件包括相向转动的压辊，所述压辊上设置有滚压锯齿，相邻滚压锯齿的间距小于电池的尺寸。

14、进一步的，所述去皮机组件包括相向设置的对压板，所述对压板的移动方向与压辊的转动方向垂直，所述去皮组件的下方设置有筛网，所述筛网位于储存腔的上方，所述筛网上方连接有推板，推板来回往复运动将去除的外皮推送至储存腔内。

15、进一步的，所述推板固定在粗破碎机内壁且与储存腔相对的位置。

16、进一步的，所述精破碎机内设置有相向转动的两个压辊，两个压辊的表面为平面，两个压辊的下方设置用于去除 隔膜的筛网。

17、进一步的，所述步骤s2中酸性溶液为硫酸、盐酸和硝酸中的一种，硫酸的浓度为2mol/l，盐酸的浓度为3.6mol/l，硝酸的浓度为2mol/l，溶解浸出的温度为75-85℃，浸出时间为3-4h。

18、进一步的，所述步骤s3包括在浸出溶剂中加入3mol/l的氢氧化钠溶液产生沉淀，并将其过滤得到氢氧化锂固体。

19、采用本发明中的技术方案的有益效果是：

20、本申请中的锂的回收率高达95.6%，且整个回收过程，方法简单，破碎过程就完成了初步的分选，提高了后续溶解浸出、分离回收以及精制提纯效率。

技术特征：

1.废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述处理方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述步骤s1具体包括：将废旧锂电池进行放电和排出废液处理后，由上料输送机输送至破碎机内进行粗破碎，即将电池壳体外包装去除，随即进入储存腔内储存，去除外壳的材料进入精破碎机中；

3.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述处理方法所采用的设备包括安装平台，所述安装平台上按工序依次设置有上料输送机、粗破碎机、精破碎机和出料输送机；

4.根据权利要求3所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述挤压组件包括相向转动的压辊，所述压辊上设置有滚压锯齿，相邻滚压锯齿的间距小于电池的尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述去皮机组件包括相向设置的对压板，所述对压板的移动方向与压辊的转动方向垂直，所述去皮组件的下方设置有筛网，所述筛网位于储存腔的上方，所述筛网上方连接有推板，推板来回往复运动将去除的外皮推送至储存腔内。

6.根据权利要求5所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述推板固定在粗破碎机内壁且与储存腔相对的位置。

7.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述精破碎机内设置有相向转动的两个压辊，两个压辊的表面为平面，两个压辊的下方设置用于去除隔膜的筛网。

8.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述步骤s2中酸性溶液为硫酸、盐酸和硝酸中的一种，硫酸的浓度为2mol/l，盐酸的浓度为3.6mol/l，硝酸的浓度为2mol/l，溶解浸出的温度为75-85℃，浸出时间为3-4h。

9.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池收集拆解处理方法，其特征在于：所述步骤s3包括在浸出溶剂中加入3mol/l的氢氧化钠溶液产生沉淀，并将其过滤得到氢氧化锂固体。

技术总结
本发明涉及废旧电池处理技术领域，尤其是一种废旧锂电池收集拆解处理方法；所述处理方法包括以下步骤：S1拆分破碎并对正极电极材料进行回收；S2溶解浸出：将电极材料溶解在酸性溶液中，使其中金属及其化合物以离子形式进入浸出溶剂中；S3分离回收：将浸出溶剂中的金属离子进行沉淀处理并分离回收，得到高纯度的锂盐或金属锂；S4精制提纯：将回收的锂盐或金属锂进行精制提纯，以满足工业生产或电池制造的需求。本申请中的锂的回收率高达95.6%，且整个回收过程，方法简单，破碎过程就完成了初步的分选，提高了后续溶解浸出、分离回收以及精制提纯效率。

技术研发人员：许林俊,张宇,付禧,方建忠,王建光
受保护的技术使用者：金为环保科技（常州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15