锂电池处理设备实现废锂电池负极铜与碳粉的分离回收
锂电池负极中的铜 (含量达35%左右) 是一种广泛使用的重要生产原料, 粘附于其上的碳粉, 可作为塑料、橡胶等添加剂使用。因此, 对废锂电池负极组成材料进行有效分离, 实现废锂电池资源化, 消除其相应的环境影响具有推动作用。基于锂电池负极结构特点, 锂电池破碎分选设备采用破碎筛分与气流分选组合工艺, 对其进行分离富集研究, 以实现废锂电池负极铜与碳粉的分离回收。
通过锤振破碎、振动筛分与气流分选组合工艺可实现对废锂电池负极材料中金属铜与碳粉的资源化利用。
负极材料经过锤振破碎可有效实现碳粉与铜箔间的相互剥离, 后经基于颗粒间尺寸差和形状差的振动过筛可使铜箔与碳粉得以初步分离。剥离与筛分分离结果显示, 碳粉与碳粉分别富集于粒径大于0.250 mm和粒径小于0.125 mm的粒级范围内, 位分别高达92.4%和96.6%, 可直接送下游企业回收利用。
对于粒径为0.125~0.250 mm且铜品位较低的破碎颗粒, 可采用气流分选实现铜与碳粉间的有效分离, 当气流速度为1.00 m/s时即可取得良好的回收效果, 金属铜的回收率可达92.3%, 品位达84.4%。
锂电池主要由外壳、正极、负极、电解液与隔膜组成。正极是通过起粘结作用的PVDF将钴酸锂粉末涂布于铝箔集流体两侧构成;负极结构与正极类似, 由碳粉粘结于铜箔集流体两侧构成。为缓解经济快速发展而引发的日趋严重的资源短缺与环境污染问题, 对废旧物资实现全部分回收利用已成为全球共识。
