一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种回收方法，尤其涉及一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法。
【背景技术】
[0002]国家《固体废物污染环境防治法》中描述的应对固体废弃物实施减量化、资源化、无害化处理，科学利用电子垃圾，将会成为原生资源的重要补充，是建设资源循环型可持续发展社会的重要举措。
[0003]目前国内外的研究方法主要有:浮选法、研磨法、火法、有机溶剂法、沉淀法、萃取法、盐析法、离子交换法、电化学法、生物浸出法。
[0004]这些现有的从废锂离子电池中回收有价金属的方法中大部分采用化学药剂，如:硫酸加双氧水、硫代硫酸钠、盐酸、硝酸溶解废LiCo02，浸出过程中不可避免地产生含酸气体、C12或NOx废气，在回收过程中对环境造成了严重的二次污染。此外，浸出液的后续处理工序多、流程长导致回收成本高；浸出过程为了提高金属回收率和缩短浸出时间又都采用了较高的酸浓度和浸出温度，这对浸出设备防腐的要求很高。采用废LiCo02粉末与碱金属钠和钾的盐混合后焙烧的方法，存在着焙烧过程中碱金属钠和钾的盐用量大、回收过程中沉淀剂草酸盐用量多，导致回收成本高的缺点；采用废LiCo02材料与天然有机酸和双氧水混合后球磨技术，存在回收过程容易使球磨设备受到腐蚀并引入杂质的缺点。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法，不需要药剂处理，符合现今环境保护的要求；工艺简单、耗能低且不用水，排除了污水处理问题，降低了成本。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法，包括以下步骤:
a.对废旧的锂离子电池进行放电、拆解、破碎，形成混合物料；
b.对混合物料进行筛分，得到细粒级混合物料；
c.得到的细粒级混合物料进入摩擦荷电装置进行荷电；
d.荷电后的细粒级混合物料进入静电分选机进行分选；
e.在静电分选机产品收集槽中分别收集钴酸锂和石墨。
[0007]整个方法采用气流作为物料输送和摩擦荷电的载体。
[0008]所述的静电分选机两极板电压的调节范围是10_60kv。
[0009]与现有技术相比具有以下优点:分选前准备工作十分简单，只需要破碎、筛分即可，可以节省很多时间，提高效率，而且使用不同粒级破碎机能使锂离子电池破碎完全，大大提高了之后分选的效率；利用粒度差异进行筛分后得到细粒级混合物料，再进行摩擦电选，不仅能充分回收锂离子电池的钴酸锂和石墨，而且仅针对于细粒级混合物料进行分选，效果明显，收集方便；本发明利用锂离子电池中钴酸锂和石墨摩擦荷电性质的差异实现不同组分的分离，将细粒级混合物料进行分选，对废旧锂离子电池进行回收利用，这种方法不需要药剂处理，工艺简单、耗能低且不用水，不会对环境产生污染，降低了成本；分选时不会因为化学变化而产生其他附加化合物，分选纯度高。此外，所涉及的装置简单，占地面积小，推广性强，具有较好的应用前景。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0012]如图1所示，本废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法，具体包括以下步骤:
a.对废旧的锂离子电池进行放电、拆解、破碎，形成混合物料；
b.对混合物料进行筛分，得到细粒级混合物料，此步骤为物理筛分，目的是避免粒度差异较大的粗粒级物料在电场中分离时相互干扰；
c.得到的细粒级混合物料进入摩擦荷电装置进行荷电，此步骤是将细粒级混合物料进行摩擦荷电的过程；
d.荷电后的细粒级混合物料进入静电分选机进行分选，目的是在电场中利用物料摩擦荷电性质的差异对混合物料进行分选；
e.在静电分选机产品收集槽中分别收集钴酸锂和石墨。
[0013]整个方法采用气流作为物料输送和摩擦荷电的载体。
[0014]筛分后所得到细粒级物料主要是钴酸锂和石墨的混合物，利用钴酸锂和石墨颗粒摩擦荷电性质的差异将细粒级混合物料在电场中进行分离，依据预实验所得产物种类的多少设计相应的收集装置，在电压范围是10-60kv内进行调节，收集最终产物即可得到纯度较高的有价组分。
[0015]步骤a和b可以采用人工拆解也可以直接在粗粒级破碎机中进行破碎后继续在细粒级破碎机中进行破碎，得到细粒级混合物料，根据以上所述方法步骤c中细粒级混合物料进行荷电的时候，可以在不同的荷电装置中进行荷电，增加其荷电能力，充分发挥其特点；根据以上所述方法步骤d中荷电后的细粒级物料进入静电分选机进行分选，其中静电分选机可以是不同的入料方式，依据步骤c中的荷电装置进行设计；根据以上所述方法步骤d中设计的静电分选机的电压调节范围是10-60kv，根据以上所述方法步骤e中在各个静电分选机中分别收集不同的物料，是根据预试验确定物料的具体种类，然后设计相应的收集装置。
[0016]本发明所述内容所提出的具体实例，仅用来说明技术内容，而非将发明狭义的限定在上述实施例中，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法，其特征在于:包括以下步骤: a.对废旧的锂离子电池进行放电、拆解、破碎，形成混合物料； b.对混合物料进行筛分，得到细粒级混合物料； c.得到的细粒级混合物料进入摩擦荷电装置进行荷电； d.荷电后的细粒级混合物料进入静电分选机进行分选； e.在静电分选机产品收集槽中分别收集钴酸锂和石墨。2.根据权利要求1所述的从废旧锂离子电池中回收钴酸锂和石墨的方法，其特征在于:整个方法采用气流作为物料输送和摩擦荷电的载体。3.根据权利要求1所述的从废旧锂离子电池中回收钴酸锂和石墨的方法，其特征在于:所述的静电分选机两极板电压的调节范围是10-60kv。
【专利摘要】本发明公开一种废旧锂离子电池中钴酸锂和石墨的回收方法，包括以下步骤：a.对废旧的锂离子电池进行放电、拆解、破碎，形成混合物料；b.对混合物料进行筛分，得到细粒级混合物料；c.得到的细粒级混合物料进入摩擦荷电装置进行荷电；d.荷电后的细粒级混合物料进入静电分选机进行分选；e.在静电分选机产品收集槽中分别收集钴酸锂和石墨。分选前准备工作简单，只需要破碎筛分即可，可以节省很多时间，而且使用不同粒级破碎机能使锂离子电池破碎完全，大大提高了之后分选的效率；利用粒度差异进行筛分后得到细粒级混合物料，再进行摩擦电选，不仅能充分回收锂离子电池的钴酸锂和石墨，而且仅针对于细粒级混合物料进行分选，效果明显，收集方便。
【IPC分类】H01M10/54, H01M10/0525
【公开号】CN105226344
【申请号】CN201510749514
【发明人】陈稳, 王海锋, 张文光, 高博, 杨兴, 张鹏德, 吴瑞瑞
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月9日