[发明专利]分离废旧锂离子电池中电极活性物质的方法

说明书

本发明提供了一种分离废旧锂离子电池中电极活性物质的方法。该方法包括以下步骤：S1，将废旧锂离子电池进行破碎处理，得到破碎物料；S2，将破碎物料送入多膛炉进行热解处理，产生热解气和热解残渣；S3，将热解气进行尾气净化处理；将热解残渣进行分选，得到电极活性物质；其中，各层炉膛内均配置有耙动装置，耙动装置沿多膛炉的周向进行旋转以对进入炉膛的物料进行耙动，控制耙动装置的转动角速度为0.5～5°/s。本发明的分离废旧锂离子电池中电极活性物质的方法，其工业应用成熟，能够连续生产，尾气回收效率高，且正极活性物质回收率高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种分离废旧锂离子电池中电极活性物质的方法。

背景技术

废旧锂离子电池中正极活性材料(为电极活性物质)中因含锂，镍，钴和锰而极具回收价值，为将其高效回收，需先将正极活性材料从集流体上分离下来。

现有技术中，目前多采用回转窑热解方式进行分离。但回转窑由于其自身转动特性导致密封性差使得热解过程中产生的废气无法处理，恶化操作环境，还污染环境。此外，在回转窑中转动时，正极集流体会在碰撞中由片状卷曲成球形，集流体上的活性物质从而被包裹在球体中，难以回收，造成正极材料中的镍钴锰锂有价元素回收率大幅降低。CN209310491U公开了一种改进焙烧系统，在炉体内采用螺旋推动物料前进，避免了炉体自身的转动，从而加强炉体密封性的方法，虽然在炉底设有进气装置，但物料在炉体内横向运动，气体在炉内由下至上运动，接触不充分。CN103247837A公开了一种微波热解的方法，将去除外壳的放电彻底的废旧锂电池放入工业微波炉中进行热解，然后对产生的油气和固体分别进行后处理，热解温度为400～900℃，该方法使用的工业微波炉同样具有有害尾气难回收处理的缺点，且该设备难以连续操作。

因此，有必要提出一种分离废旧锂离子电池中正极活性材料的方法，其尾气回收效率高，且有价金属回收率高，同时还可以连续化生产。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种分离废旧锂离子电池中电极活性物质的方法，以解决现有技术中在分离废旧锂离子电池中正极活性材料时存在的尾气回收效率低，或有价金属回收率低，或难以工业化连续操作的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种分离废旧锂离子电池中电极活性物质的方法。该方法包括以下步骤：S1，将废旧锂离子电池进行破碎处理，得到破碎物料；S2，将破碎物料送入多膛炉进行热解处理，产生热解气和热解残渣；S3，将热解气进行尾气净化处理；将热解残渣进行分选，得到电极活性物质。其中，多膛炉顶部设置有破碎物料进口，其内部腔体自上至下依次分为三组顺次连通的炉膛组，各炉膛组自上至下设置有至少一层顺次连通的炉膛；步骤S2中，将破碎物料从破碎物料进口进入，并使其先后穿过各炉膛进行热解处理；且按照由上至下的顺序，第二组炉膛组内的温度大于第一组炉膛组内的温度，第三组炉膛组内的温度小于第一组炉膛组内的温度；各层炉膛内均配置有耙动装置，耙动装置沿多膛炉的周向进行旋转以对进入炉膛的物料进行耙动，控制耙动装置的转动角速度为0.5～5°/s。

进一步地，第一组炉膛组内的温度为300～500℃；第二组炉膛组内的温度为500～600℃；第三组炉膛组内的温度为100～300℃。优选地，第一组炉膛组中设置有1～2层炉膛，第二组炉膛组中设置有2～4层炉膛，第三组炉膛组中设置有1～2层炉膛。优选地，在破碎物料进入多膛炉后，控制破碎物料以S型方式顺次进入各层炉膛进行热解处理。

进一步地，多膛炉中，第一组炉膛组中设置有2层炉膛，自上至下依次为第一层炉膛、第二层炉膛；第二组炉膛组中设置有4层炉膛，自上至下依次为第三层炉膛、第四层炉膛、第五层炉膛及第六层炉膛；第三组炉膛组中设置有2层炉膛，自上至下依次为第七层炉膛、第八层炉膛；第一层炉膛温度为350～400℃；第二层炉膛温度为400～500℃；第三层炉膛温度及第四层炉膛温度分别独立地为500～600℃；第五层炉膛温度及第六层炉膛温度分别独立地为550～600℃；第七层炉膛温度为200～300℃，第八层炉膛温度为100～160℃。