[发明专利]废旧锂电池陶瓷隔膜回收方法

说明书

本发明提供了一种废旧锂电池陶瓷隔膜回收方法，包括步骤：将废旧锂离子电池放电处理，通过物理破碎方法分离出正负极混合粉料、电池外壳和陶瓷隔膜；将分离的陶瓷隔膜浸入水中搅拌清洗，脱除陶瓷隔膜表面粘附杂质，将脱除的杂质与正负极粉料混合，回收有价金属；将清洗处理后的隔膜依次通过热处理和球磨处理，使陶瓷层从陶瓷基材上脱落，再进行超声处理，清除隔膜基材表面残余的陶瓷层，然后通过密度差异分离得到陶瓷材料和隔膜基材；陶瓷材料热处理后再生得到α‑Al₂O₃；隔膜基材通过挤出机加热熔融挤出造粒。本发明分离过程均采用物理方法，即可使隔膜上的陶瓷层和隔膜基材完全回收，废水排放少，不仅大大降低了隔膜回收成本，而且有利于保护生态环境。

技术领域

本发明属于废旧锂离子电池回收技术领域，特别涉及一种废旧锂电池陶瓷隔膜的回收方法。

背景技术

随着新能源产品技术的进步，特别是电子市场和电动车市场对锂离子电池的需求量逐年增长。截止2017年底，我国累计推广新能源汽车180多万辆，装配动力电池约86.9GWh，2018年以来锂离子电池将逐步进入规模化退役期，锂离子电池处理问题迫在眉睫。

目前，锂离子电池回收主要集中在铜箔、铝箔和镍、钴、锰、锂资源的回收，较少涉及陶瓷隔膜的回收，而陶瓷隔膜回收料主要含有氧化铝、聚烯烃隔膜和部分粘连在隔膜表面的正负极粉料，如果不加以回收，不仅会造成资源的浪费，也容易污染环境。中国发明专利CN106299532A公开了一种锂电池陶瓷隔膜回收方法，该方法将报废电池残余电量放出后机械粉碎为0.5-3cm碎片，将碎片放入浮选剂中分离出陶瓷隔膜，再将陶瓷隔膜在高温炉中380-450℃灼烧，灼烧得到的残渣经酸浸出铝元素，再加入碱液沉淀Al(OH)₃，最后将Al(OH)₃在140-150℃热处理得到γ-Al₂O₃。此方法只对氧化铝进行了回收，聚烯烃隔膜被直接烧除，不仅造成资源浪费，也容易形成二噁英等污染物；同时此方法耗酸耗碱，废水量较大。中国发明专利CN108110360A公开了一种废旧锂电池陶瓷隔膜中氧化铝的回收办法，该方法将分选出的陶瓷隔膜通过150-300℃马弗炉焙烧除去残余粘结剂，而后用碱液在150-240℃浸出铝元素，通入二氧化碳气体生成沉淀，最后经煅烧得到氧化铝粉末。碱液浸出再沉淀的方式无法100％回收铝元素，而且废水量较大。中国实用新型CN205911385U和CN210586171U都公开了一种陶瓷隔膜分离回收装置，分别通过碱液浸出铝元素和通过超声分离氧化铝与聚烯烃隔膜基材。而碱液浸出回收铝元素和单纯的超声分离方法，都存在氧化铝脱除不彻底等问题。

因此，有必要解决上述现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种废旧锂电池陶瓷隔膜回收方法，使陶瓷隔膜上的陶瓷层和隔膜基材完全分离，工艺简单，成本低，废水排放少，能够实现工业化生产。

本发明提供的一种废旧锂电池陶瓷隔膜回收方法，包括下述步骤：

将废旧锂离子电池放电处理，通过物理破碎分选方法分离出正负极混合粉料、电池外壳和陶瓷隔膜；

将分离后的所述陶瓷隔膜浸入水中，通过搅拌清洗脱除所述陶瓷隔膜表面粘附的杂质，然后将脱除的固体杂质与正负极粉料混合，回收有价金属；

将清洗后的所述陶瓷隔膜依次通过热处理和球磨处理，使陶瓷材料从陶瓷基材上脱落；再将所述隔膜基材进行超声处理，清除所述隔膜基材表面残余的陶瓷材料，然后通过密度差异分离所述陶瓷材料和所述隔膜基材；

将所述陶瓷材料通过热处理，再生得到α-Al₂O₃；

将所述隔膜基材通过挤出机加热熔融挤出造粒，得到塑料颗粒。

本发明具有下述技术效果：