随着人们对环保意识的日益重视,以及资源回收与节能减排产业的快速发展,定会为废旧锂电池负极材料回收与资源化利用带来良好的前景与效益。为了抓住这个机遇,开发出一种工艺简单、成本低廉与*率的回收方法,是加速实现该方向产业化的必要途径。
石墨是中国的优势矿产资源,储量达5500万吨,占世界的77%,但是石墨矿石的品位较低(晶质石墨矿石的固定碳含量一般不超过10%),其提纯工艺具有能耗大、周期长、石墨回收率低以及水体污染严重等缺点。而目前商业化的锂离子电池负极材料主要为人造石墨、天然石墨以及各种改性石墨,其中石墨的固定碳含量可高达85%以上,远远高于石墨矿的品位。因此,如果能将废旧锂离子电池负极材料中的石墨回收,并重新应用于耐火材料、耐腐蚀材料、导电材料以及润滑剂等领域,这样就不仅可节省大量的石墨矿产资源与开采费用,而且可以大幅度降低生产耗能,保护生态环境。
近年来,随着全球锂电池产业的迅猛发展,其产能逐年急剧增长,据报道,2012年中国锂离子电池的总产量约为39.2亿只,同比增长32%,占世界总产量的66.89%。因为锂电池的使用寿命有限(循环次数为1000次左右),通常在2-3年内失效,所以其产量不断激增的同时,也意味着将有大量的废旧锂电池出现。而废旧锂电池中含有大量的石墨与重金属钴、镍、锰、铜,电解液,隔膜纸等物质,它们都被列为危险性固体废料,如果处理不当,将会对周围的水体、土壤以及大气造成污染,对生态与人类的健康造成危害,因此,废旧锂电池的无害化处理是全球范围内一个迫在眉睫的发展方向。以往是湿法冶金技术较为成熟,可以对锂电池负极片进行有效的湿法分离,现在佶信通过研发创新所研发的锂电池负极片处理设备属于干法分选,采用机械破碎分选方法将锂电池中的负极材料铜,石墨,负极材料进行回收,现在锂电池正极材料中重金属钴和镍的回收已经形成产业化,而负极材料的回收以铜片为主,金属铜经多道工序提取后,剩下的石墨则较终被废弃处置,显然,废旧锂负极材料中的石墨回收仍是一片空白。根据上述数据的推断,以电池平均质量40克/个与石墨占电池重量的13%来估算,直至2015年底,中国废旧锂电池中的石墨量将达到1.8万吨,再加上大型电池企业在制造过程中,因浆料的搅拌、很 片涂布与分切等工序的失误而产生不合标准的废料,这部分不合格品将导致10%-20%的负极材料损耗,石墨量亦将接近0.5万吨,而这两部分构成的石墨资源可以说是城市中的一座无形矿山。为了使这些石墨资源变废为宝,回收技术的突破成为了实现石墨资源循环利用的关键。
佶信锂电池负极处理设备工艺流程:电池由输送机送入甲等撕碎机中进行撕碎,撕碎后的物料通过输送机送入二级多刀破碎机中进行*次破碎,二次破碎后的物料进入到输送机中同时设置磁选设备,可以将物料中的铁分选出来。分选后的物料经输送机送入气流分选机,通过引风机和旋风下料器把正负极中的隔膜纸分离出来,把分选后的正负极片进入到三级粉碎机中进行细碎,将物料粉碎到20目左右。粉碎后的物料由负压系统进入到旋风分离器中进行粉尘过滤,并通过两次气流分选,使不同密度的物质进行分层,较后*正负极材料与铜、铝、镍等材料,而所有的超细粉尘由负压系统带入脉冲除尘器中进行收集。而过滤*的尾气将继续由负压系统送入到尾气处理设备中进行空气净化,使之达到国家排放标准后再进行高空排放。