[发明专利]一种控制铝渣粒度的回收方法及其应用

说明书

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。

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(LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂)(其中x+y＝1，0x1、0y1)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。