[發明專利]廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極材料分選回收方法

在審

• 申請號: 202110259215.5
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113083848A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 傅婷婷;葉利強;田勇;陳建軍;符冬菊;張維麗
• 申請（專利權）人: 深圳清研裝備科技有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B07C5/344
• 代理公司: 廣東深田律師事務所 44573
• 代理人: 傅俏梅

本發明提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極材料分選回收方法，其是將碎、篩分后的正、負極片混合料通過氧化煅燒方法，形成有磁性的正極片物料和無磁性的負極片，采用磁選機對磁化后的正、負極片混合料分選后，使有磁性的正極片物料和無磁性的負極片物料分離，然后分別對正極片物料和負極片物料進行選擇性破碎脫粉處理，振動篩分后分別得到顆粒狀的正、負極集流體和粉狀的正極磷酸鐵鋰粉料、負極石墨粉料。本發明工藝簡單，有效避免了濕法處理中產生大量廢水造成環境污染缺陷，不僅有利于保護生態環境，而且大大降低了回收成本，經濟效益高，分選質量好，減少了后續材料再生利用的除雜難度，實現了廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極材料的高值化回收。

技術領域

本發明屬于廢舊鋰電池回收技術領域，特別涉及一種廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極材料分選回收方法。

背景技術

近年來，隨著新能源汽車、5G儲能基站以及3C領域產品商業化的快速發展，鋰離子電池使用量不斷增加。鋰離子電池的使用壽命一般為5-8年，將有數量龐大的退役廢舊的鋰離子電池產生。廢舊鋰離子電池如若不能得到妥善處理，不僅是對資源的浪費，而且會對環境造成一定的污染。

近年來，磷酸鐵鋰電池以更有競爭力的價格和更優越的安全性能打入鎳鈷錳酸鋰三元電池市場，這使得磷酸鐵鋰在電力和能源領域應用量持續增長。市場數據來看，整個2020年磷酸鐵鋰在車上的裝機量接近20Gwh，另外，儲能市場磷酸鐵鋰電池出貨量在10Gwh左右。在失效后的廢舊磷酸鐵鋰電池回收方法上面，我國現有的主流機械物理法破碎分選工藝通常將廢舊磷酸鐵鋰電池進行多級破碎處理，通過風選、重選、磁選等方法將外殼、隔膜分選出來，再對正負極片混合料加工處理，得到正極磷酸鐵鋰材料粉末與負極石墨粉末的混合粉料。但正負極混合粉料質量大、體積大，為滿足后續濕法處理工藝固液比等需求，因此反應器體積龐大，同時需要消耗大量的浸出酸、調配堿，造成后續工業廢水處理量大、生產成本高，不利于大規模產業化運行。

因此，有必要解決上述現有技術的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極材料分選回收方法，其工藝簡單，工藝流程短，成本低，回收產品品質高，無廢水排放量。

本發明提供的廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極材料分選回收方法，包括下述步驟：

S1將廢舊磷酸鐵鋰電池處理得到的正、負極片混合料破碎處理，篩分得到尺寸范圍為3-30mm的正、負極片混合破碎料；

S2對S1步驟得到的正、負極片混合破碎料氧化煅燒，使正極片表面的磷酸鐵鋰材料部分氧化成具有磁性的四氧化三鐵；

S3采用磁選機對磁化后的正、負極混合破碎料進行分選，使有磁性的正極片物料和無磁性的負極片物料分離；

S4將分選出來的正極片物料和負極片物料分別進行選擇性破碎處理，使正極磷酸鐵鋰材料和負極石墨材料分別從正極集流體和負極集流體上脫落并形成粉狀物料，正極集流體和負極集流體形成蜷縮的顆粒狀物料，得到磷酸鐵鋰粉料與蜷縮的正極集流體顆粒狀物料構成的正極混合料和石墨粉料與蜷縮的負極集流體顆粒狀物料構成的負極混合料；

S5將正極混合料和負極混合料分別經過振動篩分處理，回收得到正極集流體顆粒、負極集流體顆粒、正極磷酸鐵鋰粉料和負極石墨粉料。

本發明具有下述技術效果：

(1)本發明采用氧化煅燒工藝對廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極片進行磁化處理，屬于干法處理工藝，有效避免了濕法處理中產生大量廢水造成環境污染缺陷，不僅有利于保護生態環境，而且大大降低了回收成本，經濟效益高。

(2)本發明工藝簡單，處理條件溫和，對設備要求不高，先后經磁化、磁選、選擇性破碎可分別回收磷酸鐵鋰正極粉料、石墨負極粉料、正極集流體鋁顆粒、負極集流體銅顆粒，分選效率高，實現了廢舊磷酸鐵鋰電池正、負極材料的高值化回收。