[發(fā)明專利]一種退役鋰離子電池正極材料的回收方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911243905.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN110760685A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘盛文;唐小冬;晏婷婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B23/00;H01M10/54
• 代理公司: 11752 北京國謙專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 彭淋

本發(fā)明公開了一種退役鋰離子電池正極材料的回收方法，包括如下步驟：步驟一：取退役后的鋰離子電池進(jìn)行放電處理，再剝離外殼，清洗電池內(nèi)部電解液后，對(duì)鋰離子電池的正極材料進(jìn)行破碎處理，得得到混合粉料；步驟二：將混合粉料置入周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)中，設(shè)定磁選場(chǎng)強(qiáng)大于1.0T，選出磁性物；步驟三：調(diào)節(jié)磁選場(chǎng)強(qiáng)至1.2T～1.7T，對(duì)混合粉料進(jìn)行二次磁選；步驟四：調(diào)節(jié)磁選場(chǎng)強(qiáng)至1.5T～1.7T，對(duì)混合粉料進(jìn)行三次磁選；步驟四：打開閥門，排出無磁物質(zhì)粉料后，再關(guān)閉磁場(chǎng)，排出磁性物，得到弱磁性超細(xì)粉和無磁性粉料。本發(fā)明能有效回收鋰電池碎料中的弱磁性粉料，提高回收產(chǎn)率，同時(shí)該回收方法的工藝簡單，成本低，無污染，實(shí)用性好，適合推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池回收領(lǐng)域，具體的涉及一種退役鋰離子電池正極材料的回收方法。

背景技術(shù)

隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)能源的要求越來越高，尤其是伴隨著動(dòng)力汽車的迅速發(fā)展，鋰離子電池因其能量密度高、壽命長、可重復(fù)使用和無污染等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用；但相應(yīng)的，如何有效的對(duì)鋰離子電池進(jìn)行回收并再利用，則具有重要意義。

現(xiàn)有的廢舊鋰離子電池中，主要回收的物質(zhì)為銅、鋁、正極片及負(fù)極片，其中鋰電池正極片為鋁箔涂敷的正極材料，鋰電池負(fù)極片為銅箔涂敷的負(fù)極材料；但是90％以上有價(jià)回收物質(zhì)都在鋰電池正負(fù)極片上，所以鋰電池正負(fù)極片回收利用，則成為了首要考慮的方式。目前鋰離子電池回收處理流程，不管是整體處理還是極片單獨(dú)處理，都有破碎工序，破碎整體電池或單獨(dú)極片時(shí)，都會(huì)存在極片掉料現(xiàn)象，所以就會(huì)造成破碎后混合粉料成分復(fù)雜的情況，導(dǎo)致破碎后混合粉料中不僅含有正負(fù)極粉料，還含有破碎機(jī)磨損的鋼鐵材料以及殼體磨損材料等物質(zhì)；因此如何處理這種鋰電池回收破碎過程中產(chǎn)生的混合物料，目前還沒有特別有效的辦法，理論上可以用化學(xué)方法提取里面的有價(jià)金屬，但是會(huì)有二次污染物的產(chǎn)生，實(shí)用性不高。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種退役鋰離子電池正極材料的回收方法，能有效回收鋰電池正極材料中的弱磁性粉料，并有效提高混合粉料的混合性和分散性，避免粉料團(tuán)結(jié)成球的現(xiàn)象，提高回收產(chǎn)率，降低成本，減少污染。

2.技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種退役鋰離子電池正極材料的回收方法，包括如下步驟：

步驟一：取退役后的鋰離子電池進(jìn)行放電處理，再剝離外殼，清洗電池內(nèi)部電解液后，對(duì)鋰離子電池的正極材料進(jìn)行破碎處理，得到混合粉料，備用；

步驟二：將步驟一中制得的混合粉料置入周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)中，設(shè)定磁選場(chǎng)強(qiáng)大于1.0T，再通過閥門調(diào)節(jié)好液體流量大小，注入液體，并打開磁場(chǎng)進(jìn)行磁選分離，通過磁選機(jī)中的磁介質(zhì)吸附并選出正極材料中的磁性物，得到分散的少量磁性物質(zhì)和無磁物質(zhì)組成的混合粉料；

步驟三：調(diào)節(jié)周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的磁選場(chǎng)強(qiáng)至1.2T～1.7T，對(duì)步驟二中得到的混合粉料進(jìn)行二次磁選，選出余量磁性物，得到分散的微量磁性物質(zhì)和無磁物質(zhì)組成的混合粉料；

步驟四：調(diào)節(jié)周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的磁選場(chǎng)強(qiáng)至1.5T～1.7T，對(duì)步驟三中得到的混合粉料進(jìn)行三次磁選，選出最終殘留的磁性物，得到全部的磁性物和分散的無磁物質(zhì)粉料；

步驟五：打開閥門，排出無磁物質(zhì)粉料后，再關(guān)閉磁場(chǎng)，排出磁性物，得到分離完成的弱磁性超細(xì)粉和無磁性粉料。

具體地，步驟一中所述退役后的鋰離子電池為鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池或鎳鈷錳酸鋰電池中的一種。

具體地，步驟一中所述混合粉料的粒徑為5μm～2mm。

具體地，步驟二中所述周期式脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)為SLon-100周期式脈動(dòng)高梯度強(qiáng)磁機(jī)。