[實用新型]一種高效分離廢舊鋰電池正負極混合材料的浮選裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202223275848.4
• 申請日: 2022-12-07
• 公開（公告）號: CN218872518U
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王遠華;李文科;張家順
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南五創(chuàng)循環(huán)科技股份有限公司
• 主分類號: B03D1/14
• 分類號: B03D1/14
• 代理公司: 北京眾允專利代理有限公司 11803
• 代理人: 李艾桓

本實用新型公開了一種高效分離廢舊鋰電池正負極混合材料的浮選裝置，屬于廢舊電池資源回收技術(shù)領(lǐng)域，包括超聲系統(tǒng)、空化?攪拌系統(tǒng)和浮選分離系統(tǒng)，所述的超聲系統(tǒng)的底部出口通過物料輸送裝置與所述空化?攪拌系統(tǒng)相連，所述空化?攪拌系統(tǒng)通過物料輸送裝置與所述浮選分離系統(tǒng)相連，通過超聲系統(tǒng)乳化浮選劑，提高藥劑作用率及降低藥劑用量；空化?攪拌系統(tǒng)在實現(xiàn)物料分散的同時，促進疏水性負極材料顆粒間選擇性凝聚；浮選分離系統(tǒng)采用微泡?浮選柱，能夠進一步強化正負極材料顆粒的浮選分離，上述三個系統(tǒng)的有機結(jié)合實現(xiàn)了對廢舊鋰電池正負極混合材料的浮選分離的協(xié)同強化，從而實現(xiàn)了廢舊鋰電池正負極混合材料的高效分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及廢舊電池資源回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效分離廢舊鋰電池正負極混合材料的浮選裝置。

背景技術(shù)

鋰電池具有能量密度和工作電壓高、循環(huán)使用壽命長、自放電率低、環(huán)境友好等特點，在新能源汽車、儲能、數(shù)碼電子等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。而隨著廢舊鋰電池的增多，廢棄、簡單堆存和掩埋都會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題（如土壤污染、地下水污染等），且其中所含的有價金屬若不回收利用，會導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費。廢舊鋰電池材料回收前通常需經(jīng)過拆解、放電、熱解、破碎、篩分等步驟，隨后可通過物理方法（例如，重選、色選和浮選等）和化學(xué)方法（例如，冶金和浸出等）將混合材料中的有價金屬（正極材料）與石墨（負極材料）分離。研究表明，浮選是實現(xiàn)廢舊鋰電池正負極材料分離的有效方法，可最大程度保證電極材料完整，且二次污染問題較小。但目前的廢舊鋰電池浮選分離裝置普遍存在浮選藥劑消耗量大、正負極材料分離不充分、浮選操作流程繁瑣等問題。因此，開發(fā)一種經(jīng)濟、簡單、高效的浮選裝置對實現(xiàn)廢舊鋰電池材料經(jīng)濟高效利用具有重要意義。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的在于提供一種高效分離廢舊鋰電池正負極混合材料的浮選裝置，以解決當(dāng)前廢舊鋰電池回收領(lǐng)域普遍存在的浮選藥劑消耗量大、正負極材料分離不充分、浮選流程繁瑣等問題，該裝置藥劑消耗量小，浮選流程簡單且浮選效率高，對實現(xiàn)廢舊鋰電池材料經(jīng)濟高效利用具有重要作用。

本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種高效分離廢舊鋰電池正負極混合材料的浮選裝置，包括超聲系統(tǒng)、空化-攪拌系統(tǒng)和浮選分離系統(tǒng)，所述的超聲系統(tǒng)底部出口通過蠕動泵和橡膠管與所述空化-攪拌系統(tǒng)相連，所述的空化-攪拌系統(tǒng)的頂部出口通過砂漿泵和橡膠管與所述的浮選分離系統(tǒng)相連。

進一步的，所述的超聲系統(tǒng)包括超聲槽、聲波發(fā)生器和超聲換能器，所述的聲波發(fā)生器安裝在超聲槽底部，聲波發(fā)生器同時與超聲換能器連接，蠕動泵將用于將超聲處理后的捕收劑-水混合液輸送至空化-攪拌系統(tǒng)。

進一步的，所述空化-攪拌系統(tǒng)包括電機、攪拌槳、攪拌桶、空化管、橡膠管和砂漿泵，攪拌槳設(shè)置在攪拌桶內(nèi)部，攪拌桶上方設(shè)置有固定支架，攪拌槳轉(zhuǎn)動安裝在固定支架上，攪拌槳固定安裝在電機的輸出軸上，電機固定安裝在固定支架上，攪拌桶上設(shè)置有砂漿泵和橡膠管組成的支路，空化管設(shè)置在該支路上，初始礦漿通過攪拌桶底部給料，砂漿泵、攪拌桶和空化管構(gòu)成閉路的空化系統(tǒng)，用于對礦漿進行處理，攪拌桶上部出料口處設(shè)有閥門并進一步通過砂漿泵和橡膠管與浮選分離系統(tǒng)連接。

進一步的，所述浮選分離系統(tǒng)包括浮選柱、空壓機、微孔發(fā)泡板，微孔發(fā)泡板設(shè)置在浮選柱的底部，浮選柱底部開有兩孔，孔上固定微孔發(fā)泡板并通過橡膠管與空壓機連接，攪拌處理后的礦漿進一步在浮選分離系統(tǒng)中進行分離作業(yè)。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為：（1）正負極混合材料能夠在攪拌系統(tǒng)中進行充分分散；（2）超聲系統(tǒng)預(yù)處理浮選劑能夠有效乳化捕收劑（烴油類），更加有利于捕收劑在正負極混合材料表面選擇性高效吸附，降低浮選劑用量；（3）閉路循環(huán)空化系統(tǒng)，能夠有效促進疏水性負極石墨材料表面氣化成核，形成超疏水微細核化氣泡，增強石墨表面疏水性，并橋聯(lián)絮凝微細粒疏水性石墨顆粒；（4）采用微細氣泡浮選柱能夠充分利用靜態(tài)分選的原理提高分離精度，降低泡沫產(chǎn)品中正極材料的夾帶；（5）利用本實用新型的而技術(shù)方案能夠有效實現(xiàn)廢舊鋰電池中正負極混合材料的高效分離，獲得高品質(zhì)和高回收率的最終正極與負極產(chǎn)品。

附圖說明