[发明专利]一种废旧电池石墨材料的回收再生工艺

说明书

本发明提供一种废旧电池石墨材料的回收再生工艺，包括以下步骤：1)将废旧电池中含有石墨材料的负极片进行湿磨使作为集流体的铜箔与粘附在铜箔表面的负极粉料分离；2)湿磨完成后进行搅拌调浆，加入一定量的分散剂、捕收剂和起泡剂使石墨材料上浮；3)调浆完成后进行浮选，将随泡沫上浮的石墨精矿与铜箔尾矿分离开来；4)将石墨精矿转入含有氧化剂和无机酸的溶液中去除金属杂质，然后过滤、烘干得到石墨滤饼；5)将石墨滤饼进行热处理使表面氧化并去除残留有机物，冷却后获得高纯石墨；6)将高纯石墨分散于酚醛树脂溶液中，并抽滤、烘干获得酚醛树脂包覆的石墨；7)将酚醛树脂包覆的石墨进行高温热处理，冷却后获得再生石墨。

【技术领域】

本发明属于电池回收技术领域，尤其涉及一种废旧电池石墨材料的回收再生工艺。

【背景技术】

近几年，电动汽车得到了迅猛发展，中国已成为电动汽车推广第一大国，2016年我国电动汽车销量为50.7万辆，到2020年电动汽车销量将达到200万辆，届时电动汽车保有量将达到500万辆。伴随着电动汽车的发展，一个不容忽视的问题也越发引起关注——部分动力电池开始进入报废期，有研究预计，到2020年动力电池报废量可达32.2Gwh，约50万吨。如果废旧电池不能得到有效的回收处理，将会对环境甚至人类健康产生不良的影响，同时也会导致资源的浪费，影响社会经济的可持续发展。因此，对废旧电池的回收迫在眉睫。

根据未来电动汽车产量和动力电池出货量的测算，到2020年国内对负极材料需求规模约为9.7万吨。动力电池的高速扩产对负极材料的需求火爆，导致负极材料的价格上升，因此回收负极石墨材料，对其进行再生利用，有利于控制电池成本，提高经济效益。

【发明内容】

本发明提出一种能够将废旧电池中的石墨材料进行回收并经过再生处理后用于电池生产的废旧电池石墨材料的回收再生工艺。

本发明提供一种废旧电池石墨材料的回收再生工艺，包括以下步骤：

1)将废旧电池中含有石墨材料的负极片进行湿磨使作为集流体的铜箔与粘附在铜箔表面的负极粉料分离，并在湿磨过程中将固含量控制在15-30wt％；

2)湿磨完成后进行搅拌调浆，将固含量控制在5-10wt％并加入一定量的分散剂、捕收剂和起泡剂使石墨材料上浮；

3)调浆完成后进行浮选，将随泡沫上浮的石墨精矿与铜箔尾矿分离开来；

4)将所述石墨精矿转入含有氧化剂和无机酸的溶液中去除金属杂质，然后过滤、烘干得到石墨滤饼；

5)将所述石墨滤饼放入600-800℃的温度下进行热处理使表面氧化并去除残留有机物，冷却后获得高纯石墨；

6)将所述高纯石墨分散于酚醛树脂溶液中并将固含量控制在350-550g/L，然后抽滤、烘干获得酚醛树脂包覆的石墨；

7)将酚醛树脂包覆的石墨在1200-1800℃的温度下进行高温热处理，冷却后获得再生石墨。

优选的，步骤1)中，将含有石墨材料的负极片在棒磨机中进行湿磨，并通过加水量控制固含量；湿磨所需时间为10-30min。

优选的，步骤1)至步骤2)中，将湿磨完成后含有所述铜箔与所述负极粉料的混合液体转入高紊流调浆设备进行搅拌调浆，并通过加水量控制固含量。

优选的，所述分散剂、所述捕收剂及所述起泡剂相对于所述铜箔与所述负极粉料总质量的加入量分别为100-200g/t、100-400g/t、100-200g/t。

优选的，所述分散剂为六偏磷酸钠或者硅酸钠；所述捕收剂为煤油；所述起泡剂为松醇油。

优选的，步骤4)中，含有氧化剂和无机酸的溶液中，所述氧化剂的浓度为0.2-0.6mol/L，所述无机酸的浓度为2-4mol/L。