CN106099238A - 一种废旧二次电池铁的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池的回收方法，尤其涉及一种废旧二次电池铁的回收方法。本发明要解决的技术问题是提供一种电池破碎效果佳，铁的回收效率高、含杂质少的废旧二次电池铁的回收方法。该方法通过放电、焙烧、破碎、粉碎、筛分、摇选和磁选等方式，得到最终产物铁，从而实现了铁的回收与利用。本发明与现有技术相比，进行了二次破碎，从而使废旧二次电池的破碎效率大幅提高，使破碎后的颗粒更加均匀，再加上后续的粉碎，使各物质的分离更加彻底，得出产物铁的杂质少，同时，由于二次破碎及后续的粉碎使各物质的分离更加彻底，便可以直接进行磁选，回收效率高，由于杂质少，还可以直接用于再加工，无需后续清理的工序，大大简化的处理流程。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池的回收方法，尤其涉及一种废旧二次电池铁的回收方法。
背景技术
二次电池由于其能量密度高、重量轻、寿命长等优良特性，被广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机等通信工具及数码电子产品和电动工具、电动汽车等领域，我国已成为全球最大的二次电池生产和消费国。
废旧二次电池中，正极材料为正极粉和铝箔，负极材料为碳粉和铜箔，外壳为铁壳；其中的铁壳可经过破碎等其他处理进行回收，对于铁类的回收，将根据具体细分进行不同的处理和应用，大部分情况下会将铁进行回炉再造，生产再利用，这种回收铁的再利用已经相当成熟了。
现有方式下进行的废旧镍氢和锂电池的处理方式中采用先破碎后焚烧的处理工艺，由于电池中紧密固结的碳粉及有机物和电解液的存在，导致破碎时效率低，许多物质还粘结在一起，无法很好的分离，影响后续的筛选等步骤，同时，因为物质的粘结使得筛分出的最终产物往往还有很多杂质，品位不过，影响后期的再加工。
因此，针对现今废旧二次电池铁的回收中遇到的上述问题，提供一种电池破碎效果佳，铁的回收效率高、含杂质少的废旧二次电池铁的回收方法在当今的形势下显得越来越迫切。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有技术下废旧二次电池铁的回收方法中电池破碎效果差，导致铁的回收效率低、含大量杂质的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种电池破碎效果佳，铁的回收效率高、含杂质少的废旧二次电池铁的回收方法。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种废旧二次电池铁的回收方法，具体包括以下步骤：
a.将废旧二次电池进行放电，将废旧二次电池中的残余电量充分放净；
b.将放电后的废旧二次电池进行焙烧，焙烧温度为700℃-900℃，焙烧时间为1.5-2.5小时，将废旧二次电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解和释放；
c.将焙烧后的废旧二次电池进行破碎，再进行粉碎，通过破碎将废旧二次电池分解成小颗粒，通过粉碎将颗粒进一步细化，并使其中粘附在一起的不同物质摩擦分离；
d.将粉碎后的物质进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，根据成形颗粒的大小，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5mm的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为0.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铁只需要筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于0.5mm的颗粒，可以另做其他用处；
e.对筛分出的特征尺寸为0.5-2mm的颗粒进行摇选，摇选的频率为0.5-5Hz，摇选的振荡幅度为10-20mm，通过摇选可以将混合颗粒中的铝分选出来，剩余铁和铜部分，所以，对于回收铁可以将摇选所得的铝移除，可以另做其他用处，留下剩余铁和铜部分，再将剩余的铁和铜部分进行磁选Ⅰ，得到铁Ⅰ，即实现回收了部分铁，剩余的铜可以移除另做其他用处；
f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒进行磁选Ⅱ，通过磁选Ⅱ可以将混合颗粒中的铁Ⅱ分选出来，剩余铝和铜部分可以进行移除另做其他用处，得到的铁Ⅰ和铁Ⅱ即为回收所得铁。
优选地，步骤a中的放电，为将废旧二次电池放入盛有电解液的槽中，使电池中的残余电量放净。
优选地，步骤c中的破碎，为将焙烧后的废旧二次电池分两步进行，第一步为进行切割处理，将废旧二次电池切开，第二步为进行冲击处理，将废旧二次电池冲碎。
优选地，步骤c中的粉碎，为通过球磨机将破碎后的电池进行粉碎。
优选地，步骤e中的摇选，摇选的振荡方式为往复式，摇选的横向坡度为1.5°-3.5°。
优选地，废旧二次电池为镍氢电池或者锂离子电池。
(3)有益效果
本发明与现有技术相比，进行了二次破碎，从而使废旧二次电池的破碎效率大幅提高，使破碎后的颗粒更加均匀，并且再加上后续的粉碎处理，使各物质的分离更加彻底，让最终得出的产物铁杂质少，同时，由于二次破碎及后续的粉碎使各物质的分离更加彻底，对于回收铁，便可以直接进行磁选，方便可靠，回收效率高，并且对于磁选回收的铁，由于杂质少，还可以直接用于再加工，无需后续清理的工序，大大简化的处理流程。
步骤a中的放电，为将废旧二次电池放入盛有电解液的槽中，使电池中的残余电量放净，通过这种方法可以将废旧二次电池中的电量充分放净，使后续作业更加安全。
步骤c中的破碎，为将焙烧后的废旧二次电池分两步进行，第一步为进行切割处理，将废旧二次电池切开，第二步为进行冲击处理，将废旧二次电池冲碎，通过分两步进行破碎可以将废旧二次电池破碎更加彻底，同时，可以使破碎后的颗粒更加均匀，有利于后续粉碎及筛分的处理，使得出产物铁的回收效率高、含杂质少。
优选地，步骤c中的粉碎，为通过球磨机将破碎后的电池进行粉碎，通过球磨机进行球磨粉碎可以使各物质的分离更加彻底，有利于后续筛分的处理，并通过提高分离效率，增强各物质最终回收的纯度。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种废旧二次电池铁的回收方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
a.将废旧镍氢电池放入盛有电解液的槽中，使废旧镍氢电池中的残余电量充分放净；
b.将放电后的废旧镍氢电池均匀的送入回转窑燃烧室焙烧，焙烧温度700℃，焙烧时间2.5小时，将废旧镍氢电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解及释放；
c.将焙烧后的废旧镍氢电池先用立式破碎机进行初步的切割处理，将废旧镍氢电池切开，再用双轴撕碎机进行深入的冲击处理，将废旧镍氢电池彻底撕碎，然后，再用节能球磨机进行粉碎，将其中的不同物质粉碎分离；
d.将粉碎后的物质用双层直线振动筛进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5mm的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为0.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铁只需要筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于0.5mm的颗粒，可以另做其他用处；
e.对筛分出的特征尺寸为0.5-2mm的颗粒利用空气摇床分选机进行摇选，摇选的频率为0.5Hz，摇选的振荡幅度为20mm，摇选的振荡方式为往复式，摇选的横向坡度为3.5°，摇选所得为铝，可以另做其他用处，将摇选所得移除，留下剩余部分，再将剩余部分利用磁选机进行磁选Ⅰ，得到铁Ⅰ；
f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒利用磁选机进行磁选Ⅱ，得到铁Ⅱ，得到的铁Ⅰ和铁Ⅱ即为回收所得铁。
通过上述步骤进行处理，并通过检测与称量，得到相关数据：处理前废旧镍氢电池内铁的总含量为3.56Kg，经过处理最终出料得到3.53Kg，所得铁的品位为95.5％，得出铁的回收率为94.8％。
实施例2
一种废旧二次电池铁的回收方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
a.将废旧锂电池放入盛有电解液的槽中，使废旧锂电池中的残余电量充分放净；
b.将放电后的废旧锂电池均匀的送入回转窑燃烧室焙烧，焙烧温度900℃，焙烧时间1.5小时，将废旧锂电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解及释放；
c.将焙烧后的废旧锂电池先用立式破碎机进行初步的切割处理，将废旧锂电池切开，再用双轴撕碎机进行深入的冲击处理，将废旧锂电池彻底撕碎，然后，再用节能球磨机进行粉碎，将其中的不同物质粉碎分离；
d.将粉碎后的物质用双层直线振动筛进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5mm的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为0.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铁只需要筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于0.5mm的颗粒，可以另做其他用处；
e.对筛分出的特征尺寸为0.5-2mm的颗粒利用空气摇床分选机进行摇选，摇选的频率为3Hz，摇选的振荡幅度为15mm，摇选的振荡方式为往复式，摇选的横向坡度为2.5°，摇选所得为铝，可以另做其他用处，将摇选所得移除，留下剩余部分，再将剩余部分利用磁选机进行磁选Ⅰ，得到铁Ⅰ；
f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒利用磁选机进行磁选Ⅱ，得到铁Ⅱ，得到的铁Ⅰ和铁Ⅱ即为回收所得铁。
通过上述步骤进行处理，并通过检测与称量，得到相关数据：处理前废旧锂电池内铁的总含量为3.29Kg，经过处理最终出料得到3.24Kg，所得铁的品位为96.9％，得出铁的回收率为95.4％。
实施例3
一种废旧二次电池铁的回收方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
a.将废旧锂电池放入盛有电解液的槽中，使废旧锂电池中的残余电量充分放净；
b.将放电后的废旧锂电池均匀的送入回转窑燃烧室焙烧，焙烧温度800℃，焙烧时间2小时，将废旧锂电池中易分解的有机溶剂和电解液加热分解及释放；
c.将焙烧后的废旧锂电池先用立式破碎机进行初步的切割处理，将废旧锂电池切开，再用双轴撕碎机进行深入的冲击处理，将废旧锂电池彻底撕碎，然后，再用节能球磨机进行粉碎，将其中的不同物质粉碎分离；
d.将粉碎后的物质用双层直线振动筛进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸小于0.5mm的颗粒为正极粉和碳粉的混合物，粉碎后的颗粒中特征尺寸为0.5-2mm的颗粒为经摩擦细化了的铁、铝和铜金属颗粒，粉碎后的颗粒中特征尺寸大于2mm的颗粒为大颗粒的铁、铝和铜金属颗粒，对于回收铁只需要筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒，对于特征尺寸小于0.5mm的颗粒，可以另做其他用处；
e.对筛分出的特征尺寸为0.5-2mm的颗粒利用空气摇床分选机进行摇选，摇选的频率为5Hz，摇选的振荡幅度为10mm，摇选的振荡方式为往复式，摇选的横向坡度为1.5°，摇选所得为铝，可以另做其他用处，将摇选所得移除，留下剩余部分，再将剩余部分利用磁选机进行磁选Ⅰ，得到铁Ⅰ；
f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒利用磁选机进行磁选Ⅱ，得到铁Ⅱ，得到的铁Ⅰ和铁Ⅱ即为回收所得铁。
通过上述步骤进行处理，并通过检测与称量，得到相关数据：处理前废旧锂电池内铁的总含量为3.87Kg，经过处理最终出料得到3.84Kg，所得铁的品位为95.1％，得出铁的回收率为94.3％。
通过以上数据可知，上述废旧二次电池的处理工艺，能够对废旧二次电池进行有效的回收利用，并且本发明与现有技术相比，进行了二次破碎，从而使废旧二次电池的破碎效率大幅提高，使破碎后的颗粒更加均匀，并且再加上后续的粉碎处理，使各物质的分离更加彻底，让最终得出的产物铁杂质少，同时，由于二次破碎及后续的粉碎使各物质的分离更加彻底，对于回收铁，便可以直接进行磁选，方便可靠，回收效率高，并且对于磁选回收的铁，由于杂质少，还可以直接用于再加工，无需后续清理的工序，大大简化的处理流程。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种废旧二次电池铁的回收方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
a.将废旧二次电池进行放电；
b.将放电后的废旧二次电池进行焙烧，焙烧温度为700℃-900℃，焙烧时间为1.5-2.5小时；
c.将焙烧后的废旧二次电池进行破碎，再进行粉碎；
d.将粉碎后的物质进行筛分，筛分出特征尺寸为0.5-2mm和大于2mm的两种大小的颗粒；
e.对筛分出的特征尺寸为0.5-2mm的颗粒进行摇选，摇选的频率为0.5-5Hz，摇选的振荡幅度为10-20mm，将摇选所得移除，留下剩余部分，再将剩余部分进行磁选Ⅰ，得到铁Ⅰ；
f.对筛分出的特征尺寸大于2mm的颗粒进行磁选Ⅱ，得到铁Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铁的回收方法，其特征在于，步骤a中的放电，为将废旧二次电池放入盛有电解液的槽中，使电池中的残余电量放净。
3.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铁的回收方法，其特征在于，步骤c中的破碎，为将焙烧后的废旧二次电池分两步进行，第一步为进行切割处理，将废旧二次电池切开，第二步为进行冲击处理，将废旧二次电池冲碎。
4.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铁的回收方法，其特征在于，步骤c中的粉碎，为通过球磨机将破碎后的电池进行粉碎。
5.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铁的回收方法，其特征在于，步骤e中的摇选，摇选的振荡方式为往复式，摇选的横向坡度为1.5°-3.5°。
6.根据权利要求1所述的一种废旧二次电池铁的回收方法，其特征在于，废旧二次电池为镍氢电池或者锂离子电池。
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