一种获取低碳磷酸铁锂粉体的方法与流程

本发明属于锂电池回收，尤其是涉及一种获取低碳磷酸铁锂粉体的方法。

背景技术：

1、近年来，新能源汽车快速发展，锂电行业高速发展，大量磷酸铁锂电池涌入市场，这些成品电池在经过数百上千次的充放电循环后，性能下降严重，面临退役问题，这些电池若不及时处理，其中含有的有机溶剂，金属及其化合物、高分子聚合物等将会严重污染环境。此外，在大量生产这些电池的过程中，产生的未能正常使用的浆料、极片等废料也将相应增加。

2、若未能对这些废料进行及时处理，将会造成资源浪费，环境污染等问题。若能对这些物品进行合适处理，这些资源将变废为宝，环境也得到有效保护。

3、公开日为2018年12月14日公开号为cn109004305a的中国发明专利公开了一种正极混合料中分离磷酸亚铁锂和游离碳的方法，该方法对磷酸铁锂降低碳含量的方法是采用液流分级的方式，这种处理方式后续需要对材料进行烘干处理，该过程耗能高，浪费资源。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，以便于能够得到焙烧磷酸铁锂粉体混合产物，并通过风选分级的方法降低磷酸铁锂粉体中的碳含量。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，包括以下步骤：

4、将回收磷酸铁锂在惰性气氛下进行焙烧，得到焙烧产物；

5、将焙烧产物通过气流粉碎装置，得到粉碎产物；

6、将粉碎产物进行风选分级，得到低碳含磷酸铁锂粉体和游离碳。

7、进一步的，所述气流粉碎装置，包括支架上设置的桶体，桶体侧壁设置进料管，进料管用于向桶体内输送焙烧产物，桶体下端侧壁沿周向设置多个进气管，外置注气设备通过进气管向桶体内注入高速气流，高速气流用于气流粉碎焙烧产物，桶体上端侧壁安装出料管，粉碎产物由出料管导出桶体。

8、进一步的，所述桶体内还设置汇流组件和扰流组件，扰流组件位于汇流组件上方，汇流组件用于导向每个进气管的高速气流，导向的高速气流用于带动扰流组件运动，运动的扰流组件用于碰撞焙烧产物或使得焙烧产物相互碰撞。

9、进一步的，所述回收磷酸铁锂来源于工业生产中的磷酸铁锂废料、废旧磷酸亚铁锂极片、废旧磷酸亚铁锂浆料、废旧磷酸铁锂电池中的一种或几种的组合。

10、进一步的，所述惰性气氛选自氮气、氩气中的一种或几种的组合。

11、进一步的，所述焙烧温度为400-800℃，焙烧时间为0.5-10h。

12、进一步的，所述气流粉碎装置的粉碎频率为50-90hz。

13、进一步的，所述风选分级过程中进料的速度为2-5kg/min。

14、进一步的，所述风选分级时补风口面积为100-180cm2。

15、进一步的，所述风选分级时引风量为300-2000m3/h。

16、进一步的，所述汇流组件包括导流块，导流块沿周向设有多个导流槽，且每个进气管对应一个导流槽，导流槽的进口端朝向进气管的出口端，导流槽的出口端朝向扰流组件的外围。

17、进一步的，所述导流块外围沿周向设置多个调整组件，每个调整组件的外围螺纹连接至桶体的侧壁，调整组件的一端卡接至导流块的外围，调整组件用于固定导流块与桶体的相对位置，且多个调整组件用于调整导流槽出口端相对扰流组件的角度。

18、进一步的，所述导流块的外围安装支板，每个调整组件包括螺杆，螺杆的外围螺纹连接至桶体的侧壁，螺杆的一端转动套接至楔形块的一端，支板的下端抵接至楔形块的坡面，导流块外围的多个楔形块用于调整导流块相对扰流组件的角度。

19、进一步的，所述楔形块的一端固定连接至连接板的一侧，螺杆的一端转动连接至连接板的另一侧，且连接板是l形结构，楔形块上方设置夹块，夹块与楔形块对向设置，夹块上设有通孔，连接板上安装轴销，且轴销的一端穿过通孔后固定连接至楔形块上，轴销外围设置弹簧，弹簧的两端分别固定连接至连接板的一端、夹块的上端，夹块的下端抵接至支板的上端。

20、进一步的，所述扰流组件斜向设置在桶体内。

21、进一步的，所述扰流组件包括中轴，且中轴外围固定套接滚筒，且滚筒位于桶体内部，中轴外围转动套接至桶体侧壁，且中轴的一端位于桶体外部，滚筒外围沿周向设有多个叶片，高速气流经汇流组件导流后吹动叶片。

22、进一步的，所述桶体上安装动力电机，动力电机的传动轴外围转动套接至桶体侧壁，动力电机的传动轴一端固定套接分选罩，且分选罩位于桶体内、扰动组件的上方，分选罩的一端连接至出料管的进料端。

23、进一步的，所述分选罩是中空管体结构，分选罩的侧壁沿径向设有多个筛孔；

24、进一步的，所述分选罩的一端安装回流管，回流管是锥形管，回流管的小口端连接至出料管的进料端，回流管的大口端连接至分选罩的出口端，分选罩能够相对回流管转动，或分选罩和回流管能够相对出料管转动。

25、相对于现有技术，本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法具有以下优势：

26、（1）本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，将磷酸铁锂材料在惰性气氛下进行焙烧，再对焙烧后的材料进行气流粉碎，然后采用风选分级的方式使磷酸铁锂和碳游离碳分离来获取低碳磷酸铁锂粉体，采用物理方法分离提纯出的磷酸铁锂可直接进行应用，无需其他工序，工艺简单，清洁无污染；

27、（2）本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，高速运动的焙烧产物撞击到扰流组件上，提高撞击粉碎的效率，同时通过汇流组件汇流部分高速气流从而带动扰流组件转动，使得桶体内的焙烧产品无序相互碰撞，提高气流粉碎的效率，且无需额外添加动力，操作简单，设备成本低；

28、（3）本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，导流槽能够将每个进气管吹入的高速气流部分汇集，汇集的气流即能够吹动焙烧产物运动，也能吹动扰流组件运动，未汇集的气流能够吹动焙烧产物运动，使得焙烧产物无序的相互碰撞以及撞击至扰流组件上，提高粉碎效率，提高单个设备利用率，降低能耗和设备成本。

29、（4）本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，调整组件用于调整导流槽出口端的出气角度，以便实现扰流组件的转动，以及调整扰流组件转动的速度，以便适用不同的使用工况。

30、（5）本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，工作人员可以通过悬拧螺杆使得楔形块沿支板的径向运动，从而带动导流块倾斜角度，弹簧弹性连接的夹块用于使得夹块和楔形块始终能够夹紧支板外围，同时能够压缩弹簧实现楔形块与夹块之间的间隙增大，防止悬拧螺杆过渡造成装置损坏的问题。

31、（6）本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，中轴的一端位于桶体外部，外露在桶体外部的中轴用于观察滚筒、叶片是否转动，便于工作人员操作。

32、（7）本发明所述的获取低碳磷酸铁锂粉体的方法，分选罩是涡轮式超细分选罩，通过离心方式将超细粉尘经出料管导出桶体外，锥形管设置的回流管用于拦截大颗粒粉尘，使大颗粒粉尘回流到分选罩内并甩入桶体内，提高气流粉碎的质量。