CN114308347A - 一种锂电池正极提取自动化产线及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及锂电池正极材料回收技术领域，具体公开了一种锂电池正极提取自动化产线及提取工艺，其中锂电池正极提取自动化产线包括多级筛选单元和除尘单元；所述多级筛选单元包括撕碎机，撕碎机下游依次设有第一粉碎机和第一旋风机，除尘单元包括第一除尘器和第二除尘器；本发明采用多道物理性自动化提取单元与同步输送设备对接完成整个分类提纯生产线；通过撕碎、粉碎、震筛分选、除尘风送等工艺能够把电池片料上的涂布黑粉末与集流体铝金属进行分离提纯回收，从投料到材料打包成品的整个流程均采用除尘设备进行除尘可有效防止粉尘外漏，提高环保高效生产性能，能高效解决新能源动力锂电池材料循环经济效益问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池正极材料回收技术领域，特别涉及一种锂电池正极提取自动化产线。
背景技术
我国目前大力发展新能源汽车项目，动力锂电池的海量拓产，使所需的金属元素供给紧缺，使循环再利用板块发挥更大的作用性。市面上现有的技术提纯工部简漏，生产过程中各工步对接不密封产生大量粉尘泄漏，使大量金属元素的流失，对车间人员长期性工作有着直接性的危害，对周边环保会有一定的危害性，空间粉尘密度过高时还会引起***等危险隐患。工部分选欠缺精细化，提取出来的材料纯度低，含有大量的掺杂元素，磁性物超标等，对循环再应用方面有一定的难度。为了更好的资源整合，减少资源流失，提高材料持续循环使用，有效的资源再生利用，因此研发此一款锂电池正极提取自动化产线。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种锂电池正极提取自动化产线，采用多道筛选工艺进行筛选提升回收纯度，并且能够有效防止整个筛选提取过程中粉尘外漏，提高环保高效生产性能。
本发明所采用的技术方案是：一种锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；包括多级筛选单元、除尘单元；
所述多级筛选单元包括撕碎机，所述撕碎机下游依次设有第一粉碎机和第一旋风机，所述第一旋风机下游设有第一旋震总成；所述第一旋震总成下游依次连接有第二粉碎机和第二旋风机，所述第二旋风机下游设有第二旋震总成；所述第一旋震总成和第二旋震总成的一层出料口连接有打包模块；
所述除尘单元包括第一除尘器和第二除尘器；所述第一除尘器连接有除尘风口I、除尘风口II和除尘风口III，所述除尘风口I、除尘风口II和除尘风口III分别设于撕碎机、第一粉碎机和打包模块上方，所述第二除尘器连接有除尘阀门I和除尘阀门II，所述除尘阀门I和除尘阀门II分别与第一旋风机和第二旋风机出风口连接；所述第二除尘器输出端还设有第三旋震筛，所述第三旋震筛一层出料口连接至打包模块。
本技术方案中的多级筛选单元能够进行多级筛选处理；其中，撕碎机和第一粉碎机能够先后对正极材料进行撕碎和第一次粉碎处理，撕碎机处理后物料变成碎片，有效减轻下一工作的粉碎压力，经过第一粉碎处理后可提高筛选提取纯度；经过第一次粉碎后的物料可通过第一旋风机输送至第一旋震总成内，经过第一旋震总成筛选后的提取物料可进行打包处理；未通过筛选的物料经过第二粉碎机粉碎后通过第二旋震总成进行二次筛选处理最终完成打包，经过多级筛选能有效使锂电池的正极片料中的黑粉等原料得到有效提取收集。
在提取收集过程中，第一除尘器和第二除尘器可进行高效除尘处理，防止粉尘泄漏有效保护了车间生产中的整洁性，有效防止粉尘外漏，使生产车间保持整洁，保证了防粉尘过浓引起***的安全性，提高环保高效生产性能，还可有效控制金属元素从泄漏粉尘中流失，使提纯的成品纯度更高。
进一步地，所述撕碎机输入端设有可移动投料台。
进一步地，所述撕碎机输出端通过传送带连接至第一粉碎机输入端。
进一步地，所述第一粉碎机输出端设有第一风送机，所述第一风送机通过风送管连接至第一旋风机输入端。
进一步地，所述第二粉碎机输出端设有第二风送机，所述第二风送机通过风送管连接至第二旋风机输入端。
进一步地，所述第一旋震总成包括依次串联布置的旋震筛I、旋震筛II和旋震筛III，所述旋震筛I、旋震筛II和旋震筛III的一层出料口通过集料绞龙连接至打包模块，旋震筛I输入端与第一旋风机输出端连接，所述旋震筛III的二层出料口与第二粉碎机输入端连接。
进一步地，所述第二旋震总成包括依次串联布置的旋震筛IV和旋震筛V，所述旋震筛IV和旋震筛V一层出料口通过集料绞龙连接至打包模块，所述旋震筛IV输入端与第二旋风机输出端连接。
进一步地，所述除尘风口I、除尘风口II和除尘风口III通过第一集尘管连接至第一除尘器，所述除尘阀门I和除尘阀门II通过第二集尘管连接至第二除尘器。
进一步地，所述旋震筛I和旋震筛II的筛选目数为100目，所述旋震筛III的筛选目数为50目，所述旋震筛IV和旋震筛V的筛选目数为120目，所述第三旋震筛筛选目数为150目。
本发明的另一目的在于提供一种锂电池正极材料提取工艺，采用前述的锂电池正极提取自动化产线；包括如下步骤；
S1.撕碎粉碎；送入可移动投料台内的锂电池正极材料投放至撕碎机内，将锂电池正极材料撕碎为小片料，撕碎后的小片料通过传送带输送至第一粉碎机内进行第一次粉碎处理，撕碎和第一次粉碎处理过程中产生的粉尘通过除尘风口I和除尘风口II吸收至第一除尘器内。
S2.一次筛选；经过第一次粉碎后物料通过风送管送入第一旋风机内，通过除尘阀门I吸收粉尘，第一旋风机内的物料先后通过旋震筛I、旋震筛II和旋震筛III进行筛选，从旋震筛I、旋震筛II和旋震筛III一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙输送至打包模块。
S3.二次粉碎；输出旋震筛III二层出料口的物料输入第二粉碎机内进行第二次粉碎，粉碎完成后由第二风送机送入第二旋风机内，物料在第二旋风机内产生的粉尘通过除尘阀门II吸收后输送至第二除尘器。
S4.二次筛选；物料从第二旋风机输出后先后进入旋震筛IV和旋震筛V进行筛选，从旋震筛IV和旋震筛V一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙输送至打包模块。
S5.粉尘筛选；经过除尘阀门I和除尘阀门II吸收的粉尘颗粒从第二除尘器输出端输出至第三旋震筛内，从第三旋震筛一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙输送至打包模块。
上述工艺中，步骤1能够防止较厚的叠状片料的投入让粉碎机容易机件损伤，本发明采用先撕碎再粉碎工艺进行，有效降低第一道粉碎流程的工作压力和提高生产效率。
步骤2至步骤5能有效使锂电池的正极片料中的黑粉在粉碎过后能快速分选防尘收集，也使片料中的铝金属在粉碎过后快速提纯提取收集，避免了后续工艺的再度粉碎流失于黑粉中，使后续提取流程中的黑粉纯度提高。整生产过程机仓内微负压进行，防止粉尘泄漏有效保护了车间生产中的整洁性。
本发明的有益效果是：本发明采用多道物理性自动化提取单元与同步输送设备对接完成整个分类提纯生产线；通过撕碎、粉碎、震筛分选、除尘风送等能够把电池片料上的涂布黑粉末与集流体铝金属进行分离提纯回收，从投料到材料打包成品整个流程采用除尘设备进行除尘可有效防止粉尘外漏，使生产车间保持整洁，保证了防粉尘过浓引起***的安全性，提高环保高效生产性能。有效控制金属元素从泄漏粉尘中流失。此发明还采用了前端局部提取出铝金属的工艺设计，减轻后续提取工艺过程中的提纯压力与流失，使提纯的成品纯度更高；本发明发明能体现出高效，安全环保等性能，能高效解决新能源动力锂电池材料循环经济效益问题，具有较高的实用价值和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明具体实施例提供的锂电池正极提取自动化产线的处理筛选***结构图。
附图说明：撕碎机100、第一粉碎机200、第一旋风机300、集料绞龙400、第二粉碎机500、第二旋风机600、打包模块700、第一除尘器800、除尘风口I810、除尘风口II820、除尘风口III830、第一集尘管840、第二除尘器900、除尘阀门I910、除尘阀门II920、第二集尘管930、第三旋震筛1000、可移动投料台1100、传送带1200、第一风送机1300、第二风送机1400、旋震筛I1500、旋震筛II1600、旋震筛III1700、旋震筛IV1800、旋震筛V1900。
具体实施方式
这里，要说明的是，本发明涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本发明对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例一
请参考图1，本实施例提供的一种锂电池正极提取自动化产线，该生产线采用多道物理性自动化提取单元与同步输送设备对接完成整个分类提纯生产线，能够通过撕碎、粉碎、震筛分选、除尘风送等能够把电池片料上的涂布黑粉末与集流体铝金属进行分离提纯回收。具体包括包括多级筛选单元和除尘单元。
如图1所示，所述多级筛选单元包括撕碎机100，所述撕碎机100下游依次设有第一粉碎机200和第一旋风机300，所述第一旋风机300下游设有第一旋震总成；所述第一旋震总成下游依次连接有第二粉碎机500和第二旋风机600，所述第二旋风机600下游设有第二旋震总成；所述第一旋震总成和第二旋震总成的一层出料口连接有打包模块700。本实施例中的多级筛选单元能够进行多级筛选处理；撕碎机100和第一粉碎机200能够先后对正极材料进行撕碎和第一次粉碎处理，撕碎机100处理后物料变成碎片，有效减轻下一工作的粉碎压力，经过第一粉碎处理后可提高筛选提取纯度；经过第一次粉碎后的物料可通过第一旋风机300输送至第一旋震总成内，经过第一旋震总成筛选后的提取物料可进行打包处理；未通过筛选的物料经过第二粉碎机500粉碎后通过第二旋震总成进行二次筛选处理最终完成打包，经过多级筛选能有效使锂电池的正极片料中的黑粉等原料得到有效提取收集。需要说明的是；上述各个单元结构与产品材料接触物材质可优先选用304不锈钢材质定制，解决了提炼材料中不可掺磁性物问题。
如图1所示，为了对整个生产线进行除尘处理，本实施例中除尘单元包括第一除尘器800和第二除尘器900；所述第一除尘器800连接有除尘风口I810、除尘风口II820和除尘风口III830，所述除尘风口I810、除尘风口II820和除尘风口III830分别设于撕碎机100、第一粉碎机200和打包模块700上方，所述第二除尘器900连接有除尘阀门I910和除尘阀门II920，所述除尘阀门I910和除尘阀门II920分别与第一旋风机300和第二旋风机600出风口连接；所述第二除尘器900输出端还设有第三旋震筛1000，所述第三旋震筛1000一层出料口连接至打包模块700。这样，在提取收集过程中，第一除尘器800和第二除尘器900可进行高效除尘处理，防止粉尘泄漏有效保护了车间生产中的整洁性，有效防止粉尘外漏，使生产车间保持整洁，保证了防粉尘过浓引起***的安全性，提高环保高效生产性能，可有效控制金属元素从泄漏粉尘中流失，使提纯的成品纯度更高。本实施例中，除尘风口I810、除尘风口II820和除尘风口III830通过第一集尘管840连接至第一除尘器800，所述除尘阀门I910和除尘阀门II920通过第二集尘管930连接至第二除尘器900。
如图1所示，为了方便进行投料，本实施例在所述撕碎机100输入端设有可移动投料台1100。在实际应用中，操作人员可通过叉车摆放可移动投料台1100，使得可移动投料台1100与撕碎机100投料口水平对接。投料过程中产的粉尘可由除尘风口I810进行吸取，从而避免粉尘外泄。此外，为了撕碎后的片料输送至第一粉碎机200内进行进一步粉碎处理，本实施例中的撕碎机100输出端通过传送带1200连接至第一粉碎机200输入端。
如图1所示，如前所述，经过第一粉碎机200粉碎后的物料需要投入第一旋风机300内，为了快速输送，本实施例中的第一粉碎机200输出端设有第一风送机1300，所述第一风送机1300通过风送管连接至第一旋风机300输入端。这样，第一次粉碎过后的粒状物料能够在第一风送机1300负压引力下经过风送管吹送进入第一旋风器内，使得物料旋转贴壁滑落入第一旋震总成内，第一旋风机300内的尘气从除尘阀门I910以负压引流的形式输送至第二除尘器900内实现回收粉尘。同理，本实施例中的第二粉碎机500输出端设有第二风送机1400，所述第二风送机1400通过风送管连接至第二旋风机600输入端。这样，第二次粉碎过后的粒状物料能够在第二风送机1400负压引力下经过风送管吹送进入第二旋风器内，使得物料旋转贴壁滑落入第二旋震总成内，第二旋风机600内的尘气从除尘阀门II920以负压引流的形式输送至第二除尘器900内实现回收粉尘。
如图1所示，为了高效进行第一次和第二次旋震筛选，本实施例中的第一旋震总成包括依次串联布置的旋震筛I1500、旋震筛II1600和旋震筛III1700，所述旋震筛I1500、旋震筛II1600和旋震筛III1700的一层出料口通过集料绞龙400连接至打包模块700，旋震筛I1500输入端与第一旋风机300输出端连接，所述旋震筛III1700的二层出料口与第二粉碎机500输入端连接。所述第二旋震总成包括依次串联布置的旋震筛IV1800和旋震筛V1900，所述旋震筛IV1800和旋震筛V1900一层出料口通过集料绞龙400连接至打包模块700，所述旋震筛IV1800输入端与第二旋风机600输出端连接。所述旋震筛I1500和旋震筛II1600的筛选目数为100目，所述旋震筛III1700的筛选目数为50目，所述旋震筛IV1800和旋震筛V1900的筛选目数为120目，所述第三旋震筛1000筛选目数为150目。
通过上述设置，物料通过旋震筛I1500、旋震筛II1600和旋震筛III1700筛分选出的黑粉可通过一层出料口输出进行打包；旋振筛I和II能成品回收90％的粗铝粒，此结构采用了前端局部提取出铝金属的工艺设计，减轻后续连续粉碎工艺的提纯压力与减少铝金属提纯分选中流失黑粉，提高黑粉的纯度。旋震筛IV1800和旋震筛V1900提纯筛分选出的黑粉通过一层出料口输入集料绞龙400内集料输送至打包模块700，最终未能筛选出的物料通过可输出完成细铝粒收集打包。第二除尘柜内的包含有黑粉尘会和少量的铝金属的灰尘杂质可通过第三旋震筛1000进行150目的提纯筛分选，筛选完成后可进行打包处理完成精细化提取。
实施例二
如图1所示，本实施例利用提供前述的锂电池正极提取自动化产线提出一种正极材料提取工艺，具体包括如下步骤；
步骤1.撕碎粉碎；送入可移动投料台1100内的锂电池正极材料投放至撕碎机100内，将锂电池正极材料撕碎为小片料，撕碎后的小片料通过传送带1200输送至第一粉碎机200内进行第一次粉碎处理，撕碎和第一次粉碎处理过程中产生的粉尘通过除尘风口I810和除尘风口II820吸收至第一除尘器800内；本步骤中，通过撕碎机100进行撕碎处理能够防止较厚的叠状片料的投入让粉碎机容易机件损伤，采用先撕碎再粉碎工艺进行，有效降低一道粉碎机的工作压力和提高生产效率；并且粉碎过程中产生的灰尘可得到有效收集。
步骤2.一次筛选；经过第一次粉碎后物料通过风送管送入第一旋风机300内，通过除尘阀门I910吸收粉尘，第一旋风机300内的物料先后通过旋震筛I1500、旋震筛II1600和旋震筛III1700进行筛选，从旋震筛I1500、旋震筛II1600和旋震筛III1700一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙400输送至打包模块700；经过第一次筛选能够初次提取物料中的黑粉和铝粉。
步骤3.二次粉碎；输出旋震筛III1700二层出料口的物料输入第二粉碎机500内进行第二次粉碎，粉碎完成后由第二风送机1400送入第二旋风机600内，物料在第二旋风机600内产生的粉尘通过除尘阀门II920吸收后输送至第二除尘器900；本步骤能够对第一次筛选中未通过筛选的物料进行第二次粉碎，从而有利于进行二次筛选。
步骤4.二次筛选；物料从第二旋风机600输出后先后进入旋震筛IV1800和旋震筛V1900进行筛选，从旋震筛IV1800和旋震筛V1900一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙400输送至打包模块700；经过第二次筛选可完全将物料中的黑粉和铝粉进行完全提取回收。
步骤5.粉尘筛选；经过除尘阀门I910和除尘阀门II920吸收的粉尘颗粒从第二除尘器900输出端输出至第三旋震筛1000内，从第三旋震筛1000一层出料口输出的分选物料通过绞龙输送至打包模块700。除尘阀门I910和除尘阀门II920吸收的粉尘输送至第二除尘柜后，包含有黑粉尘会和少量的铝金属的灰尘杂质可通过第三旋震筛1000进行提纯筛分选，筛选完成后可进行打包处理完成精细化提取。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；包括多级筛选单元和除尘单元；
所述多级筛选单元包括撕碎机(100)，所述撕碎机(100)下游依次设有第一粉碎机(200)和第一旋风机(300)，所述第一旋风机(300)下游设有第一旋震总成；所述第一旋震总成下游依次连接有第二粉碎机(500)和第二旋风机(600)，所述第二旋风机(600)下游设有第二旋震总成；所述第一旋震总成和第二旋震总成的一层出料口连接有打包模块(700)；
所述除尘单元包括第一除尘器(800)和第二除尘器(900)；所述第一除尘器(800)连接有除尘风口I(810)、除尘风口II(820)和除尘风口III(830)，所述除尘风口I(810)、除尘风口II(820)和除尘风口III(830)分别设于撕碎机(100)、第一粉碎机(200)和打包模块(700)上方，所述第二除尘器(900)连接有除尘阀门I(910)和除尘阀门II(920)，所述除尘阀门I(910)和除尘阀门II(920)分别与第一旋风机(300)和第二旋风机(600)的出风口连接；所述第二除尘器(900)输出端还设有第三旋震筛(1000)，所述第三旋震筛(1000)一层出料口连接至打包模块(700)。
2.根据权利要求1所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述撕碎机(100)输入端设有可移动投料台(1100)。
3.根据权利要求1所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述撕碎机(100)输出端通过传送带(1200)连接至第一粉碎机(200)输入端。
4.根据权利要求1所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述第一粉碎机(200)输出端设有第一风送机(1300)，所述第一风送机(1300)通过风送管连接至第一旋风机(300)输入端。
5.根据权利要求1所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述第二粉碎机(500)输出端设有第二风送机(1400)，所述第二风送机(1400)通过风送管连接至第二旋风机(600)输入端。
6.根据权利要求1所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述第一旋震总成包括依次串联布置的旋震筛I(1500)、旋震筛II(1600)和旋震筛III(1700)，所述旋震筛I(1500)、旋震筛II(1600)和旋震筛III(1700)的一层出料口通过集料绞龙(400)连接至打包模块(700)，旋震筛I(1500)输入端与第一旋风机(300)输出端连接，所述旋震筛III(1700)的二层出料口与第二粉碎机(500)输入端连接。
7.根据权利要求6所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述第二旋震总成包括依次串联布置的旋震筛IV(1800)和旋震筛V(1900)，所述旋震筛IV(1800)和旋震筛V(1900)一层出料口通过集料绞龙(400)连接至打包模块(700)，所述旋震筛IV(1800)输入端与第二旋风机(600)输出端连接。
8.根据权利要求1所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述除尘风口I(810)、除尘风口II(820)和除尘风口III(830)通过第一集尘管(840)连接至第一除尘器(800)，所述除尘阀门I(910)和除尘阀门II(920)通过第二集尘管(930)连接至第二除尘器(900)。
9.根据权利要求7所述的锂电池正极提取自动化产线，其特征在于；所述旋震筛I(1500)和旋震筛II(1600)的筛选目数为100目，所述旋震筛III(1700)的筛选目数为50目，所述旋震筛IV(1800)和旋震筛V(1900)的筛选目数为120目，所述第三旋震筛(1000)筛选目数为150目。
10.一种利用权利要求1-9任一权项所述的锂电池正极提取自动化产线的提取工艺，其特征在于；包括如下步骤：
S1.撕碎粉碎；送入可移动投料台(1100)内的锂电池正极材料投放至撕碎机(100)内，将锂电池正极材料撕碎为小片料，撕碎后的小片料通过传送带(1200)输送至第一粉碎机(200)内进行第一次粉碎处理，在撕碎和第一次粉碎处理过程中产生的粉尘通过除尘风口I(810)和除尘风口II(820)吸收至第一除尘器(800)内；
S2.一次筛选；经过第一次粉碎后物料通过风送管送入第一旋风机(300)内，通过除尘阀门I(910)吸收粉尘，第一旋风机(300)内的物料先后通过旋震筛I(1500)、旋震筛II(1600)和旋震筛III(1700)进行筛选，从旋震筛I(1500)、旋震筛II(1600)和旋震筛III(1700)一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙(400)输送至打包模块(700)；
S3.二次粉碎；输出旋震筛III(1700)二层出料口的物料输入第二粉碎机(500)内进行第二次粉碎，粉碎完成后由第二风送机(1400)送入第二旋风机(600)内，物料在第二旋风机(600)内产生的粉尘通过除尘阀门II(920)吸收后输送至第二除尘器(900)；
S4.二次筛选；物料从第二旋风机(600)输出后先后进入旋震筛IV(1800)和旋震筛V(1900)进行筛选，从旋震筛IV(1800)和旋震筛V(1900)一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙(400)输送至打包模块(700)；
S5.粉尘筛选；经过除尘阀门I(910)和除尘阀门II(920)吸收的粉尘颗粒从第二除尘器(900)输出端输出至第三旋震筛(1000)内，从第三旋震筛(1000)一层出料口输出的分选物料通过集料绞龙(400)输送至打包模块(700)。
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