[发明专利]一种从废旧锂电池中高效分离有价物质的方法

说明书

本发明公开一种从废旧锂电池中高效分离有价物质的方法，其包括步骤：将废旧锂电池根据型号不同进行分类，在放电设备中进行放电处理，拆解得到内部电芯和外包铝壳；电芯经破碎加入有机溶剂浸泡过滤除油；加水搅拌并静置分离隔膜；过滤粉料经湿式球磨并加水稀释进行浮选，分离出高纯石墨、铝粉；改变料浆浓度和浮选条件进行二次浮选，可得到浮选上层正极粉料、浮选下层铜粉。本发明分离方法简单、能耗低、环境污染小、生产强度低，废旧电池中各有价物质均得到有效分离，分离效果好，回收率高的特点，具有较好的生产效益。

技术领域

本发明涉及废旧锂电池回收领域，具体是一种从废旧锂电池中高效分离有价物质的方法。

背景技术

废旧锂离子电池可回收部分主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、壳、盖板等。其正极一般以锂基嵌入化合物Li_xM_yX_z（M常见为镍、钴、锰、钒、铁等）、PVDF、铝箔为主基原料；负极材料一般包含石墨、粘合剂以及铜箔等；电解液一般是以LiPF₆为主的导电盐，以EC、PC、DMC、EMC为主的混合溶剂体系；隔膜一般为聚乙烯、聚丙烯微孔膜以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等；壳一般为铝制材料；盖板一般包括正负极垂片、垫圈、顶部绝缘层等。由于锂电池种类较多，其生产时所定规格、材质、尺寸、电性能相差较大，但由于其电化学机理相似，其制造工艺、原料、辅料相近，不同的只是在掺杂金属、溶剂配比、物质填充以及各种改性剂上有所区别，这为从废旧锂电池中高效分离各有价物质提供了可能。

随着锂电池的应用得到飞速的发展，其报废后有价物质的分离回收，将成为重要的技术问题。对于废旧锂电池进行分离和处理，目前大多数国内外专利和生产厂家都采用简单拆解后直接焙烧，使有机物挥发或发生高温分解反应，这样的方法会产生大量的有毒有害气体，同时由于氟化氢的存在，对后续烟道设备和处理工艺都提出了较高要求。如何将废旧锂电池外包铝壳、盖板、有机物试剂、隔膜、正极粉料、负极石墨、铜箔、铝箔等有价物质加以有效分离，将对其后续工艺产生较大影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种从废旧锂电池中高效分离有价物质的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种从废旧锂电池中高效分离有价物质的方法，具体包括以下步骤：

（1）物理放电：将废旧锂电池根据型号不同进行分类，在放电设备中进行放电处理，至电压减低到0.5V以下；

（2）拆解：对步骤（1）所得已放电锂电池，在密闭循环气流条件下进行切割，切割面在盖板向后1～3cm，拆解后得到内部电芯和外包铝壳；

（3）密闭破碎：对步骤（2）所得电芯，在密闭循环气流条件下进行破碎处理，破碎时间2～10min，破碎粒度5～20mm，拆解与破碎时溢出液入溢流槽，挥发性有机物气体冷却液化，加以收集；

（4）浸泡溶解：将步骤（3）所得碎料，加入有机溶剂进行浸泡处理，正极粉料、负极石墨得以从极板上脱落，过滤，得1#混合粉料；废旧锂电池中有机溶剂加入量控制在固液比1:0.5～3，浸泡温度15～40℃，浸泡时间1～2h；

（5）静置除膜：将步骤（4）所得1#混合粉料，加水搅拌并静置，过滤得2#混合粉料；

（6）湿式球磨：将步骤（5）所得2#混合粉料，装入球磨机中进行研磨，入磨料粒度≤20mm，磨料浓度25～50%，磨机转速20～50r/min，磨料时间0.5～1h，出磨粒度≤0.25mm；