[发明专利]一种锂离子电池回收正极粉料的物理提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池回收正极粉料的物理提纯方法，属于锂离子电池回收技术领域。

背景技术

随着国家对电动汽车的大力推广，未来将面临大量动力锂电池报废的问题，根据中国汽车技术研究中心的预计，未来我国废弃电池的回收率不足2％。废旧锂离子电池中含有可重复利用的资源，例如铝、铜等有价金属以及石墨、正极材料等，同时含有大量的电解质溶液；如果这些废旧锂电池处理不当，将造成资源浪费极大浪费，以及严重的环境污染。因此，对废旧锂离子电池的回收具有重要意义。

由于锂离子电池中90％以上有价回收物质都在正极片和负极片上，对锂离子电池的回收主要就是回收铜、铝、正极粉料及负极粉料等物质。锂离子电池正极片主要由正极集流体铝箔、正极材料、粘结剂及其他功能添加剂组成。虽然作为正极集流体铝箔的单独回收价值不如负极集流体，但正极材料中的锂、钴等金属是具有战略意义的资源，废旧锂离子电池的正极材料可以作为重要的二次资源。目前主要采用化学的方法来提高回收物的纯度，方法成熟，利于产业化，但会产生二次污染。而采用物理的方法对的正极粉料进行回收时，通常采用摩擦粉碎机将正极片进行粉碎，得到主要由铝和正极粉料组成的物料。由于铝延展性好，粉碎后物料中的铝颗粒较大，通过筛分将大量的铝与正极粉料进行分离。选择适宜的筛网进行二级筛分，正极粉料的回收纯度能达到95％。如果想得到纯度更高的正极粉料，则需要采用更细的筛网进行筛分，在这种情况下，正极粉料的纯度也能达到98％以上，但是采用越细的筛网对正极粉料进行筛分，大量粒径较大的正极粉料颗粒混入铝颗粒中，使回收得到的铝的纯度和正极粉料的有效回收率均大幅降低。此外，在对正极粉料进行回收处理过程中，不可避免地会将设备磨损脱落的铁带入正极粉料中，进一步增加了物理方法分离正极粉料的难度，如何在保证正极粉料的有效回收率的情况下进一步提高物理方法回收得到的正极粉料的纯度成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池回收正极粉料的物理提纯方法，能够在提供回收率的同时提高正极粉料纯度。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种锂离子电池回收正极粉料的物理提纯方法，包括以下步骤：将回收得到的正极粉料先采用磁感应强度为2500～3500Gs的磁场进行第一次磁选，去除选出物，再采用磁感应强度大于7000Gs的磁场对剩余粉料进行第二次磁选，收集选出物，即得；所述锂离子电池的正极材料含有钴、锰、铁和镍中的至少一种元素。

所述正极材料为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂中至少一种。

所述正极粉料的粒径为50～100μm。

在进行第一次磁选前，对正极粉料进行干燥处理；干燥处理的温度为120～150℃。

在进行第一次磁选前，对正极粉料进行球磨处理；球磨处理的转速为200～300r/min，球磨处理的时间为0.2～1h。

所述磁选采用的为高梯度强磁磁选机。

上述锂离子电池回收正极粉料的物理提纯方法还包括将第二次磁选的选出物重复采用磁感应强度大于7000Gs的磁场进行磁选。

上述锂离子电池回收正极粉料的物理提纯方法还包括将第二次磁选后的剩余粉料重复采用磁感应强度大于7000Gs的磁场进行磁选。

本发明的锂离子电池回收正极粉料的物理提纯方法，采用物理的方法，在弱磁场的作用下将回收粉料中的铁杂质除去，再利用正极材料具有弱磁性的原理，将除铁后的正极粉料和铝颗粒等分离开，工艺简单，设备投资少，成本低，并且经过第二次磁选能够得到纯度达到96％以上的正极粉料，同时还能提高铝颗粒的回收率；由于在将正极粉料和铝颗粒进行分离之前，还进行了磁选除铁的步骤，使得本发明的提纯方法适应性更广，能够满足多种物理方法回收得到的正极粉料的提纯需要。由于粘结剂及添加剂无法通过物理方法分离选出，采用本发明的物理提纯方法提纯后的正极粉料含粘结剂和添加剂。

附图说明

图1为实施例1的锂离子电池回收正极粉料的物理提纯流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。