CN105811040A - 一种锂电池破碎拆解回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂电池破碎拆解回收方法，通过水式吸风破机、磁选机、卧式风选机、水式摩擦机、第一涡分机、第二涡分机等设备将废旧锂电池分选出如塑料、隔膜、不锈钢、铝塑膜、铝、塑料、铜箔、铝箔、石墨等物料，分选纯度可达到94％‑99％之间。生产过程中锂电池中的各种有害气体经过喷淋塔、活性炭塔处理进行达标排放，生产过程中所需的水全部进行循环利用，无外排水源，并且水在循环过程中经过沉淀、过滤和添加化学药剂进行水处理。本发明无需对废弃电池进行预处理，可直接进入破碎、拆解、回收；能够显著地提高废弃电池的处理质量和处理效率，且可有效地控制处理过程中的污染物排放。
Description
技术领域
本发明涉及废弃电池拆解回收技术领域，具体涉及一种锂电池破碎拆解回收方法。
背景技术
随着国家对电动汽车的大力推广，未来将有大量电池面临报废的问题，根据中国汽车技术研究中心的预计，我国废弃电池的回收率不足2％，大量废弃的电池造成了资源能源的浪费和环境污染，废旧锂离子电池中含有大量可利用的资源，例如铝、铜等有价金属以及石墨、炭基材料等；如果这些废旧锂电池处置不当，将会造成很大的资源浪费和环境污染。
然而现有技术中锂电池的回收刚刚起步，且现有的分离方法通常具有较大的局限性，不能一次性将废弃电池的可再利用资源进行有效分离，且分离过程中会产生较大的粉尘及有害物，不仅影响废旧电池的处理质量和处理效率，而且会对环境造成严重的破坏，因此，需要本领域的技术人员对此作出改善。
发明内容
本发明的一个目的是为了克服上述现有技术的不足，进而提供一种锂电池破碎拆解回收方法，本发明无需对废弃电池进行预处理，可直接进入破碎、拆解、回收；能够显著地提高废弃电池的处理质量和处理效率，且可有效地控制处理过程中的污染物排放。
本发明的技术方案：
一种锂电池破碎拆解回收方法，包括以下步骤：
第一步，将带电或不带电的锂电池整体投入水式吸风破机中；
第二步，所述水式吸风破机对锂电池进行破碎处理，通过水介质对破碎过程中的锂电池进行安全保护，污水沉淀后可过滤获得锂电池中的正极材料与石墨的混合物；集料关风机与所述水式吸风破机连接，通过集料关风机可获得锂电池中的塑膜；
第三步，将破碎后的锂电池输送至磁选机，通过磁选机可分离获得锂电池中的铁；
第四步，将破碎后的物料输送至卧式风选机，卧式风选机分选出较轻物质与较重物质，卧式风选机分别与第一涡分机和水式摩擦机连接，较重物质通过第一涡分机处理后可获得塑壳、不锈钢和铝，水式摩擦机依次与筛选机、第二涡分机连接，较轻物质经过水式摩擦机，筛选机可分离获得铝塑包装物，经过第二涡分机处理后可分离获得塑料杂物、铝箔、铜箔，污水经过脱水装置回到沉淀池，进行沉淀得到正极材料与石墨的混合物。
进一步地，所述磁选机与所述水式吸风破机之间设置有脱水上料机，还包括至少一个供水池，所述供水池分别对所述水式吸风破机、脱水上料机、水式摩擦机供水。
进一步地，所述集料关风机依次与引风机、喷淋塔、活性炭塔连接。
进一步地，在所述磁选机与所述卧式风选机之间依次设置有提升机、S形振动风选机、上料机，所述S形振动风选机与所述集料关风机连接。
进一步地，所述第二步中所述水式吸风破机排出的污水沉淀后，还需要依次通过过滤、脱水步骤获得所述正极材料与石墨的混合物。
进一步地，所述第二涡分机与所述重介分选机连接，所述重介分选机能够将所述铝箔与所述铜箔分离。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：本发明公开的锂电池破碎拆解回收方法，具体包括如下四个步骤，第一步，将带电或不带电的锂电池整体投入水式吸风破机，通过水式吸风破机可以对废弃的锂电池整体进行破碎处理，无需对锂电池进行预拆解处理等程序，可以有效地提高处理效率，且采用水式破碎，可以通过水对破碎过程中丰润锂电池物料进行安全保护，可防止过程中粉尘污染物的产生；第二步，上述步骤融合后的污水沉淀后可分离获得锂电池中正极材料与石墨混合体，并将集料关风机与水式吸风破机连接，可利用集料关风机将锂电池中的塑膜分离；第三步，通过磁选机，对锂电池中的铁材质进行分离；第四步，将破碎后的物料输送至卧式风选机，卧式风选机分选出较轻物质与较重物质。卧式风选机分别与第一涡分机和水式摩擦机连接，较重物质通过第一涡分机处理后可获得塑壳、不锈钢和铝，水式摩擦机依次与筛选机、第二涡分机连接，较轻物质经过水式摩擦机，筛选机可分离获得铝塑包装物，经过第二涡分机处理后可分离获得塑料杂物、铝箔、铜箔，污水经过脱水装置回到沉淀池，进行沉淀得到正极材料与石墨的混合体。
如此设置，可通过上述流水线式的分离过程，将废弃电池中的有价资源分离回收，能够显著地提高废弃电池的处理质量和处理效率，且可有效地控制处理过程中的污染物排放。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明实施例的处理流程示意图；
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
结合图1所示，本实施例公开的锂电池破碎拆解回收方法，包括如下步骤：
第一步，将带电或不带电的锂电池整体投入水式吸风破机中，通过水式吸风破机可以对废弃的锂电池整体进行破碎处理，无需对锂电池进行预拆解处理等程序，相对于现有技术需要对废弃锂电池进行放电和破拆预处理，可以有效地提高处理效率，且采用水式破碎，可以通过水将破碎后的锂电池物料进行融合，可防止过程中粉尘污染物的产生；
第二步，水式吸风破机对锂电池进行破碎处理，通过水介质对破碎过程中的锂电池进行安全保护，污水沉淀后，优选地，通过过滤获得下沉物，并对下沉物进行脱水后可获得锂电池中的正极材料与石墨杂物；集料关风机与水式吸风破机连接，通过集料关风机可获得锂电池中的塑膜；优选地，集料关风机还需要依次与引风机、喷淋塔、活性炭塔连接，通过引风机可以将集料关风机中吸入的粉尘等颗粒状污染物及有毒气体排入喷淋塔，喷淋塔可对粉尘等颗粒状污染物进行除尘处理，后续的活性炭塔可以对有毒气体等进行有效地吸附，如此设置，可防止废弃锂电池拆解处理过程中产生的粉尘及有毒气体排放入大气，可避免环境污染；
第三步，经上述第二步处理后的锂电池碎料输送至磁选机，优选地，在磁选机和水式吸风破机之间还设置有脱水上料机，通过脱水上料机可方便将水式吸风破机处理后的碎料进一步地脱水和上料处理，有助于后序的磁选，通过磁选机可将碎料中的铁分离；
第四步，经上述磁选机处理后的锂电池碎料输送至卧式风选机，优选地，在磁选机与卧式风选机之间还依次设置有提升机、S形振动风选机、上料机，其中S形振动风选机与集料关风机连接，如此设置，可以通过S形振动风选机将锂电池碎料中残留及振动后产生的粉尘和有毒气体经集料关风机后序的引风机、喷淋塔、活性炭塔进行除尘和吸附处理，可进一步地防止粉尘及有毒气体对环境造成污染；卧式风选机分别与第一涡分机和水式摩擦机连接，通过第一涡分机可以将电池碎料中的塑料、不锈钢、铝分离，优选地，通过风选或感应分选机可以将塑料和不锈钢分离；水式摩擦机依次与筛选机、第二涡分机连接，筛选机可以将铝塑包装物进行分离，第二涡分机可以将铜箔、铝箔分离，优选地，通过重介分选机可以将铝箔与铜箔分离，从而实现了有价金属及基质材料的分离回收。
优选地，还包括至少一个供水池，通过供水池可以对水式吸风破机、脱水上料机、水式摩擦机进行供水，同时污水经沉淀过滤后可返还至供水池，实现循环利用。
本发明对废弃电池在不进行预处理放电情况下整体破碎，然后逐一、梯级自选出相应材料。该流程通过水式吸风破机、磁选机、卧式风选机、水式摩擦机、第一涡分机、第二涡分机等设备将废旧锂电池分选出如塑料、隔膜、不锈钢、铝塑膜、铝、塑料、铜箔、铝箔、石墨等物料，分选纯度可达到94％-99％之间。生产过程中锂电池中的各种有害气体经过喷淋塔、活性炭塔处理进行达标排放，生产过程中所需的水全部进行循环利用，无外排水源，并且水在循环过程中经过沉淀、过滤和添加化学药剂进行水处理。本发明可以拆解各类锂电池，不受形状与电池结构影响，具有拆解效率高，成本低等优点。
本发明无需对废弃电池进行预处理，可直接进入破碎、拆解、回收；能够显著地提高废弃电池的处理质量和处理效率，且可有效地控制处理过程中的污染物排放。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (6)
1.一种锂电池破碎拆解回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将带电或不带电的锂电池整体投入水式吸风破机中；
第二步，所述水式吸风破机对锂电池进行破碎处理，通过水介质对破碎过程中的锂电池进行安全保护，污水沉淀后可过滤获得锂电池中的石墨；集料关风机与所述水式吸风破机连接，通过集料关风机可获得锂电池中的塑膜；
第三步，将破碎后的锂电池输送至磁选机，通过磁选机可分离获得锂电池中的铁；
第四步，将破碎后的物料输送至卧式风选机，卧式风选机分选出较轻物质与较重物质，卧式风选机分别与第一涡分机和水式摩擦机连接，较重物质通过第一涡分机处理后可获得塑壳、不锈钢和铝，水式摩擦机依次与筛选机、第二涡分机连接，较轻物质经过水式摩擦机，筛选机可分离获得铝塑包装物，经过第二涡分机处理后可分离获得塑料杂物、铝箔、铜箔，污水经过脱水装置回到沉淀池，进行沉淀得到正极材料与石墨的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池破碎拆解回收方法，其特征在于，所述磁选机与所述水式吸风破机之间设置有脱水上料机，还包括至少一个供水池，所述供水池分别对所述水式吸风破机、脱水上料机、水式摩擦机供水。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池破碎拆解回收方法，其特征在于，所述集料关风机依次与引风机、喷淋塔、活性炭塔连接。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池破碎拆解回收方法，其特征在于，在所述磁选机与所述卧式风选机之间依次设置有提升机、S形振动风选机、上料机，所述S形振动风选机与所述集料关风机连接。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池破碎拆解回收方法，其特征在于，所述第二步中所述水式吸风破机排出的污水沉淀后，还需要依次通过过滤、脱水步骤获得所述正极材料与石墨的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池破碎拆解回收方法，其特征在于，所述第二涡分机与所述重介分选机连接，所述重介分选机能够将所述铝箔与所述铜箔分离。
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