锂电池回收处理设备物理分选极片材料铜箔铝箔金属外壳

废锂离子电池的组成一般包括正极材料、负极材料、电解质、隔膜和外壳5个部分，结构如图3所示。正极材料主要成分为钴酸锂、镍酸锂和磷酸铁锂等，其质量分数约占电池的25%～30%，制作成本约占电池的40%，可见该组分是回收利用的重点；负极材料为优质石墨等碳材料，其质量分数约占电池的14%～19%；负极的电骨架为铜箔，正极的电骨架为铝箔，电池外壳则大部分以不锈钢和铁为主，这些金属单质的质量分数约占电池的30%～40%。由此可见，废锂离子电池的正极材料、负极材料、铜箔、铝箔、金属外壳是主要回收对象。

将废弃锂电池经过一次冲击破碎和筛分，金属外壳和大片隔膜富集在+2 mm破碎产物中，金属箔片和纤维状隔膜富集在0.25～2 mm破碎产物中，电极活性材料钴酸锂和石墨富集在-0.25mm破碎产物中。对废锂离子电池负极材料采用锤振破碎和振动筛分，得到的+0.250 mm粒级中铜品位为92.4%,-0.125 mm粒级中碳粉品位为96.6%,-0.125～+0.250 mm粒级再经气流分选，实现了铜与碳粉的有效分离。在破碎产物中负极材料与铝箔和铜箔的粒度差极大，隔膜性质未发生明显变化，经筛分实现了正负极材料与铝箔和铜箔的分离。

重力分选是利用破碎后各组分的比重差异，借助风力或水力介质来实现不同组分的分离，重力分选是物理分选处理废锂离子电池重要的方法之一，重选设备结构简单、成本低、无污染，主要用来分离废锂离子电池的隔膜材料和金属材料。

磁力分选在物理分选过程中的回收对象大多为含磁性的铁质，可选择性地分离废锂离子电池金属外壳等铁质材料。

物理分选一般作为冶金提纯前的预处理工序来富集高含量的物质，但随着锂离子电池技术水平的提高，锂离子电池在组成和结构不断出现新的变化，尤其是正极活性材料的革新，对以后的回收工艺提出了新的要求。根据废锂离子电池不同的回收需求，物理分选的方式和程度是不同的，往往需要将多种工艺组合起来对报废锂离子电池进行处理[，多种工艺联合处理废锂离子电池展现了良好的运用前景。

物理分选是根据废锂离子电池各组分在粒度、比重、磁性、润湿性、摩擦荷电性等物理性质的差异实现各组分分离和提纯的过程，包括筛分分选、重力分选、磁力分选和浮选等。具有经济、环保、流程短、简化后续冶金处理工艺等优点，在实际运用中物理分选大多作为废锂离子电池回收过程中的预处理工序，用来预先富集高含量的物质。