一种废旧二次电池铜和铝的回收方法
【专利摘要】本发明涉及一种电池回收方法，尤其涉及一种废旧二次电池铜和铝的回收方法。本发明要解决的技术问题是提供一种电池处理过程消除安全隐患，不会产生泄露污染的废旧二次电池铜和铝的回收方法。该方法通过放电、焙烧、破碎、粉碎、筛分、摇选和磁选等方式，得到最终产物铜和铝，从而实现了铜和铝的回收与利用。本发明与现有技术相比，通过先焙烧再破碎的处理工艺，使废旧二次电池中易分解的有机溶剂和电解液先通过加热焙烧达到了分解和释放，再进行破碎处理，使其在后续的破碎过程中不会出现有机物及电解液的泄漏，保证了后续步骤的加工安全，通过本发明的处理工艺，实现了加工安全的同时，不让有害物质泄露，达到了安全环保的效果。
【专利说明】
一种废旧二次电池铜和铝的回收方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电池回收方法，尤其涉及一种废旧二次电池铜和铝的回收方法。
【背景技术】
[0002]二次电池由于其能量密度高、重量轻、寿命长等优良特性，被广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机等通信工具及数码电子产品和电动工具、电动汽车等领域，我国已成为全球最大的二次电池生产和消费国。
[0003]废旧二次电池中，正极材料为正极粉和铝箔，负极材料为碳粉和铜箔，外壳为铁壳;其中的铜箔和铝箔，可进行彻底的回收利用，废铜是铜工业的一个重要原料来源，现今铜原料中有近四成来自再生铜，回收量巨大;铝材料因为成型比较简单，所以回收利用起来比较简单，更具有使用价值。
[0004]现有方式下进行的废旧镍氢和锂电池的处理方式为放电处理、破碎、筛分、磁选分离等，然后分别对筛上钢壳和筛下物进行真空热处理和熔炼。其采用先破碎后焚烧的处理工艺，由于电池中紧密固结的碳粉及有机物和电解液的存在，导致破碎中电池内的有机物及电解液容易泄漏，污染环境，存在很大的安全隐患。同时，在对废旧二次电池进行回收处理时，通常都需要打开电池外壳并对电池壳中物质进行回收处理，由于二次电池外壳特别具有很大的强度和韧性，并与壳中的活性物质紧密结合在一起，物质被压缩，受热或受挤压时可能产生爆炸，给破碎带来了很大的难度，尤其是在进行大批量作业中。
[0005]因此，针对现今废旧二次电池铜和铝的回收中遇到的上述问题，提供一种电池处理过程消除安全隐患，不会产生泄露污染的废旧二次电池铜和铝的回收方法在当今的形势下显得越来越迫切。
【发明内容】
[0006](I)要解决的技术问题
[0007]本发明为了克服现有技术下废旧二次电池铜和铝的回收方法中电池处理过程存在安全隐患，容易产生泄露污染的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种电池处理过程消除安全隐患，不会产生泄露污染的废旧二次电池铜和铝的回收方法。
[0008](2)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，具体包括以下步骤:
[0010]a.将废旧二次电池进行放电，将废旧二次电池中的残余电量充分放净；
[0011 ] b.将放电后的废旧二次电池进行焙烧，焙烧温度为700 0C -900 0C，焙烧时间为1.5-2.5小时，将废旧二次电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解和释放；
[0012]c.将焙烧后的废旧二次电池进行破碎，再进行粉碎，通过破碎将废旧二次电池分解成小颗粒，通过粉碎将颗粒进一步细化，并使其中粘附在一起的不同物质摩擦分离；
[0013]d.将粉碎后的物质进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，根据成形颗粒的大小，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5mm的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为0.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铜和铝只需要筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于
0.5_的颗粒，可以另做其他用处；
[OOM] e.对筛分出的特征尺寸为0.5-2mm的颗粒进行摇选I，摇选I的频率为0.5_5Hz，摇选I的振荡幅度为10-20_，通过摇选I可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝I，剩余铁和铜部分，再将剩余的铁和铜部分进行磁选I，将铁和铜进行分离，得到铜I，分离得到的铁可以移除另做其他用处；
[0015]f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒进行磁选Π，通过磁选Π可以将混合颗粒中的铁分选出来，剩余铝和铜部分，分选得到的铁可以进行移除另做其他用处，剩余的铝和铜部分再进行摇选Π，摇选Π的频率为0.5-5HZ，摇选Π的振荡幅度为10-20_，通过摇选Π可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝Π，剩余的部分为铜Π，得到的铝I和铝Π即为回收所得铝，得到的铜I和铜Π即为回收所得铜。
[0016]优选地，步骤a中的放电，为将废旧二次电池放入盛有电解液的槽中，使电池中的残余电量放净。
[0017]优选地，步骤c中的破碎，为将焙烧后的废旧二次电池分两步进行，第一步为进行切割处理，将废旧二次电池切开，第二步为进行冲击处理，将废旧二次电池冲碎。
[0018]优选地，步骤C中的粉碎，为通过球磨机将破碎后的电池进行粉碎。
[0019]优选地，步骤e中的摇选I，摇选I的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为1.5° -3.5。。
[0020]优选地，步骤f中的摇选Π，摇选Π的振荡方式为往复式，摇选Π的横向坡度为I.5。-3.5。。
[0021]优选地，废旧二次电池为镍氢电池或者锂离子电池。
[0022](3)有益效果
[0023]本发明与现有技术相比，通过先焙烧再破碎的处理工艺，使废旧二次电池中易分解的有机溶剂和电解液先通过加热焙烧达到了分解和释放，再进行破碎处理，使其在后续的破碎过程中不会出现有机物及电解液的泄漏，保证了后续步骤的加工安全，同时废旧二次电池中的有机物及电解液多含各种重金属元素，对环境有很大的危害，也得到了消除，而且使破碎后的物质处于干性状态，达到可以进行物理筛选的条件，通过本发明的处理工艺，实现了加工安全的同时，不让有害物质泄露，达到了安全环保的效果。
[0024]步骤a中的放电，为将废I日二次电池放入盛有电解液的槽中，使电池中的残余电量放净，通过这种方法可以将废旧二次电池中的电量充分放净，使后续作业更加安全。
[0025]步骤c中的破碎，为将焙烧后的废旧二次电池分两步进行，第一步为进行切割处理，将废旧二次电池切开，第二步为进行冲击处理，将废旧二次电池冲碎，通过分两步进行破碎可以将废旧二次电池破碎更加彻底，同时，可以使破碎后的颗粒更加均匀，有利于后续粉碎及筛分的处理，使得出产物铁的回收效率高、含杂质少。
[0026]步骤c中的粉碎，为通过球磨机将破碎后的电池进行粉碎，通过球磨机进行球磨粉碎可以使各物质的分离更加彻底，有利于后续筛分的处理，并通过提高分离效率，增强各物质最终回收的纯度。【附图说明】
[0027]图1为本发明的工艺流程图。【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0029]实施例1
[0030]一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，如图1所示，具体包括以下步骤:
[0031]a.将废旧镍氢电池放入盛有电解液的槽中，使废旧镍氢电池中的残余电量充分放净；[〇〇32] b.将放电后的废旧镍氢电池均匀的送入回转窑燃烧室焙烧，焙烧温度700°C，焙烧时间2.5小时，将废旧镍氢电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解及释放；[〇〇33] c.将焙烧后的废旧镍氢电池先用立式破碎机进行初步的切割处理，将废旧镍氢电池切开，再用双轴撕碎机进行深入的冲击处理，将废旧镍氢电池彻底撕碎，然后，再用节能球磨机进行粉碎，将其中的不同物质粉碎分离；
[0034]d.将粉碎后的物质用双层直线振动筛进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2_的两种大小的颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5_的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为〇.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒， 粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铜和铝只需要筛分出特征尺寸为〇.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于0.5_ 的颗粒，可以另做其他用处；
[0035]e.对筛分出的特征尺寸为0.5_2mm的颗粒利用空气摇床分选机进行摇选I，摇选I 的频率为〇.5Hz，摇选I的振荡幅度为10mm，摇选I的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为 3.5°，通过摇选I可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝I，剩余铁和铜部分，再将剩余的铁和铜部分利用磁选机进行磁选I，将铁和铜进行分离，得到铜I，分离得到的铁可以移除另做其他用处；
[0036]f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒利用磁选机进行磁选II，通过磁选II可以将混合颗粒中的铁分选出来，剩余铝和铜部分，分选得到的铁可以进行移除另做其他用处， 剩余的铝和铜部分再进行摇选n，摇选n的频率为0.5Hz，摇选n的振荡幅度为10mm，摇选I 的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为3.5°，通过摇选n可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝n，剩余的部分为铜n，得到的铝I和铝n即为回收所得铝，得到的铜I和铜n即为回收所得铜。[〇〇37] 通过上述步骤进行处理，并通过检测与称重，得到相关数据:处理前废旧镍氢电池内铜的总含量为〇.73Kg、铝的总含量为0.58Kg，经过处理最终出料得到铜0.66Kg、铝 0.5lKg，得出铜的回收率为90.9 %、铝的回收率为88.6 %。
[0038] 实施例2[〇〇39] 一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，如图1所示，具体包括以下步骤:[〇〇4〇] a.将废旧锂电池放入盛有电解液的槽中，使废旧锂电池中的残余电量充分放净；[0041 ] b.将放电后的废旧锂电池均匀的送入回转窑燃烧室焙烧，焙烧温度900 0C，焙烧时间1.5小时，将废旧锂电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解及释放；
[0042]c.将焙烧后的废旧锂电池先用立式破碎机进行初步的切割处理，将废旧锂电池切开，再用双轴撕碎机进行深入的冲击处理，将废旧锂电池彻底撕碎，然后，再用节能球磨机进行粉碎，将其中的不同物质粉碎分离；
[0043]d.将粉碎后的物质用双层直线振动筛进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5_2mm和大于2_的两种大小的颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5_的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为0.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铜和铝只需要筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于0.5_的颗粒，可以另做其他用处；
[0044]e.对筛分出的特征尺寸为0.5_2mm的颗粒利用空气摇床分选机进行摇选I，摇选I的频率为3Hz，摇选I的振荡幅度为15mm，摇选I的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为2.5°，通过摇选I可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝I，剩余铁和铜部分，再将剩余的铁和铜部分利用磁选机进行磁选I，将铁和铜进行分离，得到铜I，分离得到的铁可以移除另做其他用处；
[0045]f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒利用磁选机进行磁选Π，通过磁选Π可以将混合颗粒中的铁分选出来，剩余铝和铜部分，分选得到的铁可以进行移除另做其他用处，剩余的铝和铜部分再进行摇选Π，摇选Π的频率为3Hz，摇选Π的振荡幅度为15_，摇选I的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为2.5°，通过摇选Π可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝Π，剩余的部分为铜Π，得到的铝I和铝Π即为回收所得铝，得到的铜I和铜Π即为回收所得铜。
[0046]通过上述步骤进行处理，并通过检测与称重，得到相关数据:处理前废旧锂电池内铜的总含量为0.82Kg、铝的总含量为0.66Kg，经过处理最终出料得到铜0.75Kg、铝0.59Kg，得出铜的回收率为91.3 %、铝的回收率为89.9 %。
[0047]实施例3
[0048]一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，如图1所示，具体包括以下步骤:
[0049]a.将废旧锂电池放入盛有电解液的槽中，使废旧锂电池中的残余电量充分放净；
[0050]b.将放电后的废旧锂电池均匀的送入回转窑燃烧室焙烧，焙烧温度800 0C，焙烧时间2小时，将废旧锂电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解及释放；
[0051 ] c.将焙烧后的废旧锂电池先用立式破碎机进行初步的切割处理，将废旧锂电池切开，再用双轴撕碎机进行深入的冲击处理，将废旧锂电池彻底撕碎，然后，再用节能球磨机进行粉碎，将其中的不同物质粉碎分离；
[0052]d.将粉碎后的物质用双层直线振动筛进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5_2mm和大于2_的两种大小的颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5_的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为0.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铜和铝只需要筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于0.5_的颗粒，可以另做其他用处；
[0053]e.对筛分出的特征尺寸为0.5-2mm的颗粒利用空气摇床分选机进行摇选I，摇选I的频率为5Hz，摇选I的振荡幅度为20mm，摇选I的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为1.5°，通过摇选I可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝I，剩余铁和铜部分，再将剩余的铁和铜部分利用磁选机进行磁选I，将铁和铜进行分离，得到铜I，分离得到的铁可以移除另做其他用处；
[0054]f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒利用磁选机进行磁选Π，通过磁选Π可以将混合颗粒中的铁分选出来，剩余铝和铜部分，分选得到的铁可以进行移除另做其他用处，剩余的铝和铜部分再进行摇选Π，摇选Π的频率为5Hz，摇选Π的振荡幅度为20mm，摇选I的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为1.5°，通过摇选Π可以将混合颗粒中的铝分选出来，得到铝Π，剩余的部分为铜Π，得到的铝I和铝Π即为回收所得铝，得到的铜I和铜Π即为回收所得铜。
[0055]通过上述步骤进行处理，并通过检测与称重，得到相关数据:处理前废旧锂电池内铜的总含量为0.76Kg、铝的总含量为0.61Kg，经过处理最终出料得到铜0.69Kg、铝0.55Kg，得出铜的回收率为90.7 %、铝的回收率为90.4 %。
[0056]通过以上数据可知，上述废旧二次电池的处理工艺，能够对废旧二次电池进行有效的回收利用，并且本发明与现有技术相比，通过先焙烧再破碎的处理工艺，使废旧二次电池中易分解的有机溶剂和电解液先通过加热焙烧达到了分解和释放，再进行破碎处理，使其在后续的破碎过程中不会出现有机物及电解液的泄漏，保证了后续步骤的加工安全，同时废旧二次电池中的有机物及电解液多含各种重金属元素，对环境有很大的危害，也得到了消除，而且使破碎后的物质处于干性状态，达到可以进行物理筛选的条件，通过本发明的处理工艺，实现了加工安全的同时，不让有害物质泄露，达到了安全环保的效果。
[0057]以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，其特征在于，具体包括以下步骤:a.将废旧二次电池进行放电；b.将放电后的废旧二次电池进行焙烧，焙烧温度为700 °C-900 °C，焙烧时间为1.5-2.5 小时；c.将焙烧后的废旧二次电池进行破碎，再进行粉碎；d.将粉碎后的物质进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗 粒；e.对特征尺寸为0.5-2mm的颗粒进行摇选I，摇选I的频率为0.5-5Hz，摇选I的振荡幅度 为10-20mm，摇选I所得即为铝I，再将摇选I剩余部分进行磁选I，将磁选I所得移除，留下磁 选I剩余部分，磁选I剩余部分即为铜I;f.对特征尺寸大于2mm的颗粒进行磁选n，将磁选n所得移除，留下磁选n剩余部分， 再将磁选n剩余部分进行摇选n，摇选n的频率为0.5-5Hz，摇选n的振荡幅度为1〇-2〇_， 摇选n所得即为铝n，摇选n剩余部分即为铜n。2.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，其特征在于，步骤a中 的放电，为将废旧二次电池放入盛有电解液的槽中，使电池中的残余电量放净。3.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，其特征在于，步骤C中 的破碎，为将焙烧后的废旧二次电池分两步进行，第一步为进行切割处理，将废旧二次电池 切开，第二步为进行冲击处理，将废旧二次电池冲碎。4.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，其特征在于，步骤c中 的粉碎，为通过球磨机将破碎后的电池进行粉碎。5.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，其特征在于，步骤e中 的摇选I，摇选I的振荡方式为往复式，摇选I的横向坡度为1.5° -3.5°。6.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，其特征在于，步骤f中 的摇选n，摇选n的振荡方式为往复式，摇选n的横向坡度为1.5°-3.5°。7.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铜和铝的回收方法，其特征在于，废旧二次 电池为镍氢电池或者锂离子电池。
【文档编号】H01M10/54GK106099239SQ201610719046
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月24日
【发明人】区汉成, 孟笑, 谢丰海, 杨勇, 黄心荣, 魏长寿, 魏银伟
【申请人】赣州市豪鹏科技有限公司