CN113249575A - 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 - Google Patents
一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113249575A CN113249575A CN202110373899.1A CN202110373899A CN113249575A CN 113249575 A CN113249575 A CN 113249575A CN 202110373899 A CN202110373899 A CN 202110373899A CN 113249575 A CN113249575 A CN 113249575A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum slag
- particles
- layer
- waste
- recovery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 88
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 104
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 53
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000010360 secondary oscillation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 38
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 235000012284 Bertholletia excelsa Nutrition 0.000 description 2
- 244000205479 Bertholletia excelsa Species 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010710 LiFePO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000000705 flame atomic absorption spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000008202 granule composition Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/005—Preliminary treatment of scrap
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0007—Preliminary treatment of ores or scrap or any other metal source
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0015—Obtaining aluminium by wet processes
- C22B21/0023—Obtaining aluminium by wet processes from waste materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/005—Separation by a physical processing technique only, e.g. by mechanical breaking
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/008—Wet processes by an alkaline or ammoniacal leaching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明属于电池回收技术领域，公开了一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用，该回收方法包括以下步骤：将废旧动力电池正极片进行粉碎，筛分，再加液氮进行粉碎，得到颗粒物；将颗粒物进行焙烧，降温，研磨，加水，振荡，分层，得到铝渣颗粒层、过度层、正极活性粉末层；取铝渣颗粒层、过度层进行二次振荡，分层，得到铝渣颗粒、正极活性粉末。本发明在加液氮进行低温精粉碎时，粘结剂粘合性能降低，正极活性物质、粘结剂处于脆化状态易破碎，铝渣仍然具有一定的韧性，不同物质脆化温度的差异在低温下实现选择性破碎，粉碎后的正极活性颗粒、粘结剂颗粒的粒度以及铝渣颗粒的粒度各自区间更窄，为后续的分离回收创造条件。
Description
技术领域
本发明属于电池回收技术领域，具体涉及一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用。
背景技术
电池正极片边角废料含有以铝为主的集流体、磷酸铁锂(LiFePO4)和镍钴锰酸锂(LiNixCoyMn1-x-yO2)(其中x+y＝1，0<x<1、0<y<1)等成分的活性物质、粘结剂、导电剂等多种的物质组成，其中具有潜在回收利用价值的金属有Ni、Mn、Co、Li、Al等。
当前电池正极片边角废料回收处理主要包括对废弃正极片进行粗粉碎、物理筛分、精细粉碎等一系列操作后得到废弃正极片的颗粒物质，废弃正极片颗粒物质后续再进行酸、碱溶解浸提和有价金属的回收，但是废弃正极片颗粒含有低量的铝渣颗粒以及其他的杂质颗粒成分，杂质的粒度微小，与废弃正极片活性物质、粘结剂等颗粒混杂一起，回收处理难度较大。因此应尽量提高废弃正极颗粒中铝渣颗粒的回收率，同时也是降低了铝与后续有价金属的回收过程中易燃、易爆氢气的产生，提高Ni、Co、Li等金属回收的纯度和提取过程中的安全性。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用，本发明在低温精细粉碎时，粘结剂粘合性能明显降低，正极活性物质、粘结剂处于脆化状态易破碎，铝渣仍然具有一定的韧性，不同物质脆化温度的差异在低温下实现选择性破碎，粉碎后的正极活性颗粒、粘结剂颗粒的粒度以及铝渣颗粒的粒度各自区间更窄，提高废弃正极片颗粒中铝渣的回收率和废弃正极粉末金属回收过程的安全性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种控制铝渣粒度的回收方法，包括以下步骤：
(1)回收废旧动力电池正极片进行粉碎，筛分，再加液氮在-198℃至-196℃下进行粉碎，得到颗粒物；
(2)将所述颗粒物进行焙烧，用碱溶液收集焙烧产生的气态粘结剂，降温，研磨，得到废正极片粉末；
(3)将水加入所述废正极片粉末中，振荡，分层，分离得到正极活性粉末层、过渡层、铝渣颗粒层；
(4)将所述铝渣颗粒层、所述过渡层，进行二次振荡，分层，分离得到铝渣颗粒和正极活性粉末。
优选地，步骤(1)中，所述颗粒物的粒度为0.01～500μm。
优选地，步骤(1)中，所述液氮加入的量为废旧动力电池正极片质量的5％～30％。
优选地，步骤(2)中，所述焙烧的氛围为惰性气体；进一步优选地，所述惰性气体为He、Ne或Ar中的一种。
优选地，步骤(2)中，所述焙烧的温度为350～500℃，焙烧的时间为30～60min。
优选地，步骤(2)中，所述焙烧的升温速度控制在10～20℃/min，进一步优选地，所述焙烧的升温速度控制在10～15℃/min。
优选地，步骤(2)中，所述碱溶液为Mg(OH)2、NaOH或Ca(OH)2中的至少一种。
优选地，步骤(2)中，所述气态粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)或聚四氟乙烯(PTEF)。
优选地，步骤(2)中，所述研磨过程中使用的研磨机处理量<100kg/h，研磨机转数为120～180rpm。
优选地，步骤(3)至(4)中，所述振荡过程中使用的振荡器振动频率为5～20Hz，振动的幅度0.5～2cm，振动的时间5～10min。
优选地，步骤(3)至(4)中，所述振荡过程中保持水至浸没容器中的废正极片颗粒。
优选地，步骤(3)至(4)中，所述水为去离子水。
优选地，重复步骤(3)和步骤(4)1-10次，直至废正极片颗粒中的铝渣颗粒、正极活性粉末分层收集完。
本发明还提供上述回收方法在回收有价金属中的应用。
本发明的原理：
本发明中，废正极片颗粒物中的铝渣颗粒杂质在低温(-196℃)和高温(350～500℃)时仍然有一定的延展性和韧性，而废弃正极颗粒中正极活性物质在低温和高温处理后变得疏松，粘结性很低。低温精细粉碎处理后，正极活性和粘结剂的颗粒的粒度以及铝渣颗粒的粒度各自区间更窄，为后续的分离回收创造条件。加热过程中粘结剂将呈气态挥发，进行回收，再经过降温，在研磨机适度压力的研磨下，正极活性颗粒容易研磨成更小粒度的正极活性粉末，大部分含铝渣颗粒的粒度大小保持不变。利用巴西果效应(Brazil nuteffect)：振动过程中小颗粒物质通过大颗粒物质之间的空隙逐渐往下部渗流，小颗粒物质较容易填充到大颗粒物质下层，大颗粒物质聚集在上层。容器内粒度不同的正极活性粉末和铝渣颗粒在一定振荡频率下进行振荡时，粒度较大的铝渣颗粒浮于表层，正极片活性粉末沉于底层，再收集中上层废正极片颗粒物进行二次振荡，将上层的铝渣、正极活性粉末分层收集，从而有效将废弃正极片颗粒物质中正极活性粉末与粗粒度铝渣分离和收集。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、本发明在低温精细粉碎时，粘结剂粘合性能明显降低，正极活性物质、粘结剂处于脆化状态易破碎，铝渣仍然具有一定的韧性，不同物质脆化温度的差异在低温下实现选择性破碎，粉碎后的正极活性颗粒、粘结剂颗粒的粒度以及铝渣颗粒的粒度各自区间更窄，为后续的分离回收创造条件。
2、本发明在高温焙烧过程中，产生的气态粘结剂被碱溶液吸收，既可以将粘结剂回收再利用，又能立即去除废正极片颗粒中的粘结剂，避免后续的回收工艺中受粘结剂的干扰。
3、本发明利用高温焙烧后正极活性颗粒易于研磨成正极活性粉末，大部分铝渣颗粒的粒度保持不变，再利用巴西果效应，两次振荡和分层后能精准的将铝渣颗粒层、正极活性粉末层分层回收，也避免用网筛过筛，以及过筛后的正极活性粉末中参杂铝渣颗粒的情况，从而提高分离、回收效率。
4、本发明中在第一次振荡和第二次振荡中，容器内加去离子水主要作用是：水有一定浮力，抵消部分正极活性粉末和铝渣颗粒两种颗粒的重力，加快两种颗粒之间的渗流；同时加水可以避免振荡时容器中产生粉尘，从而不会产生粉尘弥漫、粉尘***等不利后果。
5、本发明中可设置第一次振荡和第二次振荡中的振荡器振动频率、振动幅度、振动时间和第一次振荡中容器装料的体积、加去离子水体积为定值，即可确定第一次振荡后容器中铝渣颗粒层与铝渣颗粒层正极活性粉末接触层厚度、第二次振荡后铝渣颗粒层与正极活性粉末层临界层厚度均为定值，可避免每次进行步骤(4)～(5)时需要重新测定分层厚度。
附图说明
图1为本发明实施例的控制铝渣粒度的回收方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种控制铝渣粒度的回收方法，包括以下具体步骤：
(1)制备废弃正极片颗粒：回收动力电池生产过程中的废正极片，经机械粗粉碎、筛分、加9％液氮进行精细粉碎，得到粒径为0.01～500μm含杂质的废正极片颗粒；
(2)焙烧：将113kg质量的废正极片颗粒置于电阻炉中焙烧，电阻炉中充满He，升高电阻炉温度，电阻炉温度控制在360℃，稳定焙烧55min，期间电阻炉的升温速度控制在15℃/min，将焙烧产生的气体质通过Ca(OH)2碱溶液，进行收集；
(3)降温研磨：在步骤(2)基础上，加热炉中的废正极片颗粒降至室温，再将冷却后的废正极片颗粒移至圆盘式研磨机上研磨，研磨机出料量在80kg/h左右，约1.5h研磨完，得到废正极片粉末，设定研磨机转数在160rpm；
(4)第一次振荡、分层：在步骤(3)基础上，将废正极片粉末移至不锈钢的立方形容器中，容器中废正极片粉末为30kg，并加去离子水正好浸没容器中的废正极片粉末，方形容器移至水平式振荡器固定并进行振荡，振荡器设置振动频率保持在8Hz，振动幅度1.0cm，振动时间6min，得到正极活性粉末层、过渡层、铝渣颗粒层；
(5)第二次振荡、分层：在步骤(4)基础上，容器中正极活性粉末层移至其他容器，将铝渣颗粒层以及过渡层收集，移至洁净的不锈钢立方体容器，进行二次振荡分层，振荡器振动频率保持在8Hz，振动幅度1.0cm，振动时间6min，并保持去离子水至浸没容器中的废正极片粉末，振荡完毕将铝渣颗粒层、正极活性粉末层进行分层收集。
(6)步骤(4)、(5)重复3次，将118kg废正极片颗粒中的铝渣颗粒、正极活性粉末收集完。
实施例2
一种控制铝渣粒度的回收方法，包括以下具体步骤：
(1)制备废弃正极片颗粒：回收动力电池生产过程中的废正极片，经机械粗粉碎、筛分、加15％液氮进行精细粉碎，得到粒径为0.01～500μm颗粒物；
(2)焙烧：将261kg质量的颗粒物置于电阻炉中焙烧，电阻炉中充满He，升高电阻炉温度，电阻炉温度控制在420℃，稳定焙烧40min，期间电阻炉的升温速度控制在15℃/min，将焙烧产生的气体质通过Ca(OH)2碱溶液，进行收集；
(3)降温研磨：在步骤(2)基础上，加热炉中的废正极片颗粒降至室温，再将冷却后的废正极片颗粒移至圆盘式研磨机上研磨，研磨机出料量在80kg/h左右，约1.5h研磨完，得到废正极片粉末，设定研磨机转数在160rpm；
(4)第一次振荡、分层：在步骤(3)基础上，将废正极片粉末移至不锈钢的立方形容器中，容器中废正极片粉末为30kg，并加去离子水正好浸没容器中的废正极片粉末，方形容器移至水平式振荡器固定并进行振荡，振荡器设置振动频率保持在8Hz，振动幅度1.0cm，振动时间6min，得到正极活性粉末层、过渡层、铝渣颗粒层；
(5)第二次振荡、分层：在步骤(4)基础上，容器中正极活性粉末层移至其他容器，将铝渣颗粒层以及过渡层收集，移至洁净的不锈钢立方体容器，进行二次振荡分层，振荡器振动频率保持在8Hz，振动幅度1.0cm，振动时间6min，并保持去离子水至浸没容器中的废正极片颗粒，振荡完毕将铝渣颗粒层、正极活性粉末层进行分层收集；
(6)步骤(4)、(5)重复3次，将118kg废正极片颗粒中的铝渣颗粒、正极活性粉末收集完。
实施例3
一种控制铝渣粒度的回收方法，包括以下具体步骤：
(1)制备废弃正极片颗粒：回收动力电池生产过程中的废正极片，经机械粗粉碎、筛分、加22％液氮进行精细粉碎，得到粒径为0.01～500μm颗粒物；
(2)焙烧：将387kg质量的颗粒物置于电阻炉中焙烧，电阻炉中充满He，升高电阻炉温度，控制电阻炉温度在460℃，稳定焙烧35min，期间电阻炉的升温速度控制在18℃/min，将焙烧产生的气体通过Mg(OH)2碱溶液收集；
(3)降温研磨：在步骤(2)基础上，加热炉中的废正极片颗粒降至室温，再将冷却后的废正极片颗粒移至圆盘式研磨机上研磨，保持研磨机处理量在80kg/h左右，大概4.8h研磨完，得到废正极片粉末，设定研磨机转数在120rpm；
(4)第一次振荡、分层：将废正极片粉末移至不锈钢的立方体容器中，容器中废正极片粉末为80kg左右，并加去离子水正好浸没容器中的废正极片粉末，方形容器移至水平式振荡器固定并进行振荡，振荡器设置振动频率保持在15Hz，振动幅度0.5cm，振动时间10min，得到正极活性粉末层、过渡层、铝渣颗粒层；
(5)第二次振荡、分层：在步骤(4)基础上，容器中正极活性粉末层移至其他容器，将铝渣颗粒层以及过渡层收集，移至洁净的不锈钢立方体容器，进行二次振荡分层，保持去离子水至浸没容器中的废正极片颗粒，振荡器振动频率保持在15Hz，振动幅度0.5cm，振动时间10min，振荡完毕将铝渣颗粒层、正极活性粉末层进行分层收集；
(6)步骤(4)、(5)重复4次，将387kg废正极片颗粒中的铝渣颗粒、正极活性粉末收集完。
对比例1
一种铝渣的回收方法，包括以下具体步骤：
与实施例1的区别在于不进行步骤(4)和步骤(5)的振荡分层处理，研磨后过筛，即得正极活性粉末和铝渣颗粒。
对比例2
一种铝渣粒度的回收方法，包括以下具体步骤：
与实施例1的区别在于步骤(1)中不进行加液氮进行精细粉碎。
实施例1、2、3与对比组分析比较：
表1为实施例1、2、3、对比例1、对比例2回收的正极活性粉末中铝渣质量百分比、铝渣粒度在0～10μm、10～50μm、50～100μm、100～500μm百分占比，其中：对比例1、对比例2未经液氮和振荡分层处理，只是常规网筛过筛得到正极活性粉末和铝渣颗粒。正极活性粉末中铝渣质量百分比＝分层回收后正极活性粉末中铝渣质量/分层回收后正极活性粉末质量*100％，正极活性粉末中铝用火焰原子吸收光谱法测定，铝渣的粒度用激光粒度仪测定。
由表1可知，相比于对比例1、对比例2，实施例1、2、3中制备得到正极活性粉末中铝渣质量百分比仅分别为0.55％、0.71％、0.42％，杂质铝含量极低，间接地证明，振荡分层后铝渣的回收率很高；实施例1、2、3中0～50μm的铝渣粒度百分比分别仅占7.86％、6.31％、9.43％，而对比例1、2中0～50μm的铝渣粒度百分比分别高达13.53％、19.75％，尤其是实施例1、2、3中100～500μm的铝渣粒度百分比占比最多，分别为73.88％、76.82、73.89％，比对比例1、2中铝渣在100～500μm的粒度均值分别高23.52％、26.46％、23.53％，相比于对比例，实施例1、2、3铝渣粒度在100～500μm的富集度比较高，有效地控制了铝渣粒度，提高铝渣的回收效率。
表1正极活性粉末中铝渣质量百分比、铝渣不同范围粒度的百分比
图1为本发明实施例的控制铝渣粒度的回收方法的流程图；从图中可得，将废正极片制备成废弃正极片颗粒中的加入液氮进行精细粉碎，再进行焙烧、研磨、两次振荡分层，得到铝渣和正极活性粉末。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种控制铝渣粒度的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废旧动力电池正极片进行粉碎，筛分，再加液氮在-198℃至-196℃下进行粉碎，得到颗粒物；
(2)将所述颗粒物进行焙烧，降温，研磨，得到废正极片粉末；
(3)将水加入所述废正极片粉末中，振荡，分层，分离得到正极活性粉末层、过渡层、铝渣颗粒层；
(4)将所述铝渣颗粒层、过渡层进行二次振荡，分层，收集得到铝渣颗粒和正极活性粉末。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(1)中，所述液氮加入的量为废旧动力电池正极片质量的5％～30％。
3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述焙烧的氛围为惰性气体；所述惰性气体为He、Ne或Ar中的一种。
4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述焙烧的温度为350～500℃，焙烧的时间为30～60min。
5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱溶液为Mg(OH)2、NaOH或Ca(OH)2中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述气态粘结剂为聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(2)中，所述研磨过程中使用的研磨机处理量<100kg/h，研磨机转数为120～180rpm。
8.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(3)至(4)中，所述振荡过程中使用的振荡器的振动频率为5～20Hz，振动的幅度0.5～2cm，振动的时间5～10min。
9.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤(3)至(4)中，所述振荡过程中保持水至浸没容器中的废正极片颗粒；所述水为去离子水。
10.权利要求1-9任一项所述的回收方法在回收有价金属中的应用。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110373899.1A CN113249575B (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 |
| ES202390113A ES2957140R1 (es) | 2021-04-07 | 2021-12-29 | Metodo de recuperacion de residuo de aluminio con tamano de particulas controlado, y uso del mismo |
| PCT/CN2021/142524 WO2022213677A1 (zh) | 2021-04-07 | 2021-12-29 | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 |
| DE112021006198.4T DE112021006198T5 (de) | 2021-04-07 | 2021-12-29 | Verfahren zum Rückgewinnen von Aluminiumrückstand mit kontrollierter Partikelgröße und Anwendung davon |
| GB2315162.4A GB2620313A (en) | 2021-04-07 | 2021-12-29 | Recycling method for controlling particle size of aluminum slag and application of recycling method |
| HU2200264A HUP2200264A2 (hu) | 2021-04-07 | 2021-12-29 | Eljárás szabályozott részecskeméretû alumíniummaradvány visszanyerésére és annak felhasználása |
| MX2023011732A MX2023011732A (es) | 2021-04-07 | 2021-12-29 | Metodo de reciclaje para controlar el tama?o de las particulas de escoria de aluminio y aplicacion del metodo de reciclaje. |
| US18/373,950 US20240021902A1 (en) | 2021-04-07 | 2023-09-27 | Method for recovering aluminum residue with controlled particle size, and use thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110373899.1A CN113249575B (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113249575A true CN113249575A (zh) | 2021-08-13 |
| CN113249575B CN113249575B (zh) | 2023-03-07 |
Family
ID=77220443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110373899.1A Active CN113249575B (zh) | 2021-04-07 | 2021-04-07 | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240021902A1 (zh) |
| CN (1) | CN113249575B (zh) |
| DE (1) | DE112021006198T5 (zh) |
| ES (1) | ES2957140R1 (zh) |
| GB (1) | GB2620313A (zh) |
| HU (1) | HUP2200264A2 (zh) |
| MX (1) | MX2023011732A (zh) |
| WO (1) | WO2022213677A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022213677A1 (zh) * | 2021-04-07 | 2022-10-13 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 |
| CN115287475A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-11-04 | 江苏岐铭新材料科技发展有限公司 | 一种从废旧车轮毂铝合金中回收铝合金粉末的方法 |
| CN116159641A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-05-26 | 江苏颐海药业有限责任公司 | 一种中药粗粉粉碎工艺及设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101183740A (zh) * | 2007-12-24 | 2008-05-21 | 深圳市格林美高新技术股份有限公司 | 一种废弃电池的控制破碎回收方法及其*** |
| CN105671316A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-15 | 江西理工大学 | 一种从废弃锂离子动力电池回收有价金属的方法 |
| CN106252773A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-21 | 赣州市豪鹏科技有限公司 | 一种废旧二次电池正极粉的回收方法 |
| CN108933307A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-04 | 中国矿业大学 | 一种低温综合回收利用废弃锂离子电池的方法 |
| CN110289456A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-09-27 | 江苏大学 | 一种无害化回收废旧动力锂电正/负极极片的方法 |
| CN112234272A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-15 | 华中科技大学 | 一种磷酸铁锂正极片低能耗和低Al含量的回收方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025382A1 (en) * | 1998-10-27 | 2000-05-04 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Method and system for recovering valuable metal from waste storage battery |
| US20030121366A1 (en) * | 1998-10-27 | 2003-07-03 | Hironori Tateiwa | Process and system for recovering valent metals from refuse secondary batteries |
| JP2001126781A (ja) * | 1999-10-22 | 2001-05-11 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 廃ニッケル−水素二次電池からの有価物の回収方法 |
| CN101399388B (zh) * | 2008-11-10 | 2010-06-02 | 天津理工大学 | 一种利用液氮低温技术将废锂离子电池破碎的方法及装置 |
| KR101280943B1 (ko) * | 2011-07-18 | 2013-07-02 | 주식회사 포스코 | 슬래그 및 슬래그 처리방법 |
| WO2020059803A1 (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 株式会社村田製作所 | 二次電池 |
| CN113249575B (zh) * | 2021-04-07 | 2023-03-07 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 |
-
2021
- 2021-04-07 CN CN202110373899.1A patent/CN113249575B/zh active Active
- 2021-12-29 HU HU2200264A patent/HUP2200264A2/hu unknown
- 2021-12-29 DE DE112021006198.4T patent/DE112021006198T5/de active Granted
- 2021-12-29 GB GB2315162.4A patent/GB2620313A/en active Pending
- 2021-12-29 WO PCT/CN2021/142524 patent/WO2022213677A1/zh active Application Filing
- 2021-12-29 ES ES202390113A patent/ES2957140R1/es active Pending
- 2021-12-29 MX MX2023011732A patent/MX2023011732A/es unknown
-
2023
- 2023-09-27 US US18/373,950 patent/US20240021902A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101183740A (zh) * | 2007-12-24 | 2008-05-21 | 深圳市格林美高新技术股份有限公司 | 一种废弃电池的控制破碎回收方法及其*** |
| CN105671316A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-15 | 江西理工大学 | 一种从废弃锂离子动力电池回收有价金属的方法 |
| CN106252773A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-21 | 赣州市豪鹏科技有限公司 | 一种废旧二次电池正极粉的回收方法 |
| CN108933307A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-12-04 | 中国矿业大学 | 一种低温综合回收利用废弃锂离子电池的方法 |
| CN110289456A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-09-27 | 江苏大学 | 一种无害化回收废旧动力锂电正/负极极片的方法 |
| CN112234272A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-15 | 华中科技大学 | 一种磷酸铁锂正极片低能耗和低Al含量的回收方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022213677A1 (zh) * | 2021-04-07 | 2022-10-13 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 |
| GB2620313A (en) * | 2021-04-07 | 2024-01-03 | Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd | Recycling method for controlling particle size of aluminum slag and application of recycling method |
| CN115287475A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-11-04 | 江苏岐铭新材料科技发展有限公司 | 一种从废旧车轮毂铝合金中回收铝合金粉末的方法 |
| CN116159641A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-05-26 | 江苏颐海药业有限责任公司 | 一种中药粗粉粉碎工艺及设备 |
| CN116159641B (zh) * | 2023-03-02 | 2023-09-08 | 江苏颐海药业有限责任公司 | 一种中药粗粉粉碎工艺及设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2620313A (en) | 2024-01-03 |
| GB202315162D0 (en) | 2023-11-15 |
| DE112021006198T5 (de) | 2023-09-14 |
| MX2023011732A (es) | 2023-12-15 |
| US20240021902A1 (en) | 2024-01-18 |
| ES2957140A2 (es) | 2024-01-11 |
| CN113249575B (zh) | 2023-03-07 |
| ES2957140R1 (es) | 2024-06-06 |
| HUP2200264A2 (hu) | 2022-12-28 |
| WO2022213677A1 (zh) | 2022-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113249575B (zh) | 一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用 | |
| US20230302498A1 (en) | Wet sorting process for waste lithium battery and application thereof | |
| CN111430832B (zh) | 一种废旧三元锂离子电池无需放电预处理的全资源回收方法 | |
| CN100449011C (zh) | 失效锂离子电池中有价金属的回收方法 | |
| CN111244566A (zh) | 高温原位热处理回收废弃三元锂离子电池中有价成分的方法 | |
| CN104577249A (zh) | 一种废旧钴酸锂锂离子电池资源化的处理方法 | |
| CN110828888A (zh) | 锂离子电池正极材料的全干法提纯方法及提纯得到的锂离子电池正极材料 | |
| CN112111650B (zh) | 选择性还原回收废旧锂离子电池有价金属的方法 | |
| WO2022252602A1 (zh) | 一种废旧电池安全浸出的方法和应用 | |
| CN113083848A (zh) | 废旧磷酸铁锂电池正、负极材料分选回收方法 | |
| CN113415814B (zh) | 一种利用超低温焙烧从废旧锂离子电池中选择性回收锂的方法 | |
| KR100358528B1 (ko) | 폐리튬이차전지의 재활용방법 | |
| CN114147043A (zh) | 一种废旧锂电池再生利用正负极粉的分选方法 | |
| CN116323998A (zh) | 锂的回收方法及碳酸锂的制造方法 | |
| CN115084704A (zh) | 一种分离和回收废旧三元电池有价成分的方法 | |
| JP3443446B2 (ja) | 使用済みリチウム二次電池からのコバルトの回収方法 | |
| JP2003272720A (ja) | コバルト酸リチウムの回収方法 | |
| CN113948786A (zh) | 锂离子电池中钴酸锂的回收、再生方法、用途及正极材料 | |
| KIM et al. | Recovery of LiCoO2 from wasted lithium ion batteries by using mineral processing technology | |
| CN112658000B (zh) | 一种磷酸铁锂电池正极片边角料的回收再生方法 | |
| CN112620314A (zh) | 一种废锂离子电池单体拆解分选的方法 | |
| CN109811133B (zh) | 利用废旧锂电池回收制备铝铜合金的方法 | |
| CN115483467A (zh) | 一种从废旧锂离子电池负极中回收高纯石墨的方法 | |
| CN113948787A (zh) | 一种退役钴酸锂电池的回收、再生方法和应用及正极材料 | |
| CN114162840B (zh) | 退役三元锂电材料优先提锂的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |