基于规则破碎的废旧锂离子动力电池分选回收工艺研究

论文摘要

据预测,到2020年,我国锂离子动力电池的累计报废量将达到32.2万吨,废旧锂离子动力电池中含有高价值金属和有毒有害物质,对其进行回收再利用,不仅能够实现资源循环利用,还能减轻其对环境的污染,目前的处理方法以物理分选和冶金处理联合回收工艺为主。本文以市场应用前景广的废旧三元材料锂离子动力电池为研究对象,针对目前物理分选工艺中存在的破碎方式简单、物理分选方式单一、回收产品纯度和回收率低的问题,提出了以规则破碎为基础,筛分、重力分选、涡电流分选与热处理法相结合的分选工艺,实现了极芯中负极材料、隔膜、铜箔、铝箔和正极材料的有效回收。经浸泡、搅拌和筛分回收负极材料,重力分选回收隔膜,负极材料和隔膜的回收率分别为99.43%和99.84%;经涡电流分选后,正极片的回收率达到88.19%;正极片经热处理后正极材料的脱落率达到96.60%。感应耦合等离子体发射光谱仪(ICP)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,规则破碎条件下,回收正极材料中只含有镍、钴、锰、锂,杂质元素,铜、铝的含量几乎为0,为下一步正极材料的冶金处理提供了良好的基础。

论文目录

• 1 实 验
•   1.1 材 料
•   1.2 方 法
•   1.3 分析方法
•     1.3.1 正极材料表面性能分析
•     1.3.2 正极材料成分分析
• 2 结果和讨论
•   2.1 规则破碎技术研究
•   2.2 重力分选回收隔膜
•     2.2.1 重力分选机设计
•     2.2.2 搅拌速率对隔膜回收率的影响
•   2.3 涡电流分选分离回收铜箔和正极
•   2.4 热处理工艺研究
•     2.4.1 热分析
•     2.4.2 热处理温度对正极材料脱落率的影响
•     2.4.3 热处理时间对正极材料脱落率的影响
•     2.4.4 正极材料的ICP和XRD分析
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李建波,徐政,纪仲光,孙启,王巍,黄孝振

关键词: 废旧锂离子动力电池,规则破碎,重力分选,涡电流分选,热处理

来源: 稀有金属 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 北京有色金属研究总院生物冶金国家工程实验室

基金: 国家国际科技合作专项项目(2014DFA90920)资助

分类号: X705

DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.xy18030004

页码: 746-753

总页数: 8

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