一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114204150A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111474278.9(22)申请日2021.12.03(71)申请人安徽南都华铂新材料科技有限公司地址236500安徽省阜阳市界首市田营工业园区华鑫大道南侧5号申请人安徽华铂再生资源科技有限公司(72)发明人朱建楠吴国庆徐诗艳(74)专利代理机构合肥锦辉利标专利代理事务所(普通合伙)34210代理人陈道升(51)Int.Cl.H01M10/54(2006.01)C01B25/45(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法(57)摘要本发明公开一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法，涉及电池材料回收技术领域。本发明回收磷酸铁锂正极材料的方法，包括一次粉碎、煅烧热解、正极材料剥离、一次除磁、二次粉碎、混合除磁、包装，与现有技术相比，正极材料剥离和一次除磁采用剥离干燥除磁系统，剥离釜能够增加热解颗粒和复合剥离剂的接触面积和接触几率，促进磷酸铁锂与铝箔的充分剥离；离心叶片外壁设置的连续锯齿刀能够对溶液内的磷酸铁锂和其他滤过杂质进行进一步剪切粉碎；一次除磁过程中对正极粗料进行磁性杂质吸附去除的同时能够进行研磨分散，减少二次粉碎过程中的能耗，磷酸铁锂正极材料的回收率达到83.67％，适合大规模工业化应用。CN114204150ACN114204150A权利要求书1/2页1.一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、一次粉碎：将从废旧磷酸铁锂电池中回收的正极极片进行粉碎，得到粒径3～6mm的粗颗粒；S2、煅烧热解：惰性气氛下将粗颗粒在340～420℃下进行高温煅烧热解，冷却至室温后，得到热解颗粒；S3、正极材料剥离：热解颗粒通过剥离干燥除磁系统，使用浓度1.5～2.2mol/L的正极复合剥离剂搅拌20～30分钟后，筛分、干燥得到正极粗料；正极复合剥离剂为二甲苯磺酸的水溶液；S4、一次除磁：正极粗料经过一次除磁后得到一次除磁粗料；S5、二次粉碎：一次除磁粗料通过气流粉碎得到粒径2～10μm的细碎粉末；S6、混合除磁：细碎粉末混合均匀后除磁得到磷酸铁锂粉末；S7、包装。2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，步骤S3具体过程为：从进料斗(13)加入热解颗粒和复合剥离剂，减速电机(12)驱动螺旋蛟龙(11)转动，热解颗粒和复合剥离剂充分混合接触，磷酸铁锂溶解于复合剥离剂内；开启增压泵(16)后，剥离体系经增压泵(16)增压后从回料管(15)进入进料斗(13)，落入剥离釜(10)内腔进一步剥离；剥离釜(10)内的反应液经排料口(17)排出，经过扩散腔室(21)的扩散后，由筛分腔室(22)内的筛网筛分，含有磷酸铁锂的溶液进入离心加热腔(24)内；第一驱动电机(25)驱动离心轴(28)和离心叶片(29)转动，离心叶片(29)使得溶液高速离心，溶液经固定筒(27)侧壁上的甩液孔(31)甩出，促进磷酸铁锂在溶液中的分散；鼓风机(32)将热风经进风管(33)、进风口(34)鼓入离心腔室(26)，使得溶剂升温气化，干燥得到正极粗料。3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，步骤S4具体过程为：开启输料泵(39)，正极粗料经排料管(38)进入一次除磁室(40)内，开启第二驱动电机(41)，第二驱动电机(41)驱动转轴(42)和转筒(43)转动，转筒(43)对正极粗料进行研磨分散，安装条(44)上的除磁块(45)对正极粗料内的磁性杂质进行吸附去除。4.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述剥离干燥除磁系统包括剥离釜(10)、筛分室(20)和一次除磁室(40)，剥离釜(10)的内腔设有螺旋蛟龙(11)，剥离釜(10)的外壁设有与螺旋蛟龙(11)连接的减速电机(12)，剥离釜(10)靠近减速电机(12)侧的顶部设有进料斗(13)，进料斗(13)用于添加热解颗粒和复合剥离剂；螺旋蛟龙(11)从靠近减速电机(12)侧至远离减速电机(12)侧螺距不断减小；剥离釜(10)上远离减速电机(12)的底部设有回料口(14)，回料口(14)通过回料管(15)与进料斗(13)连通，回料管(15)上设有增压泵(16)；剥离釜(10)的中心底部设有排料口(17)。5.根据权利要求4所述的一种磷酸铁锂正极片回收磷酸铁锂正极材料的方法，其特征在于，所述筛分室(20)包括从上到下依次设置的扩散腔室(21)、筛分腔室(22)和收紧腔室(23)，扩散腔室(21)的顶部与排料口(17)连通，筛分腔室(22)内设有孔