一种正极材料边角料回收设备的制作方法

本技术涉及正极材料边角料回收，具体涉及一种正极材料边角料回收设备。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，动力电池、储能电池开始大批量退役，退役电池中富含的汞、镉、镍、锰、铬、锌等重金属以及酸、碱等电解液，采用传统深埋、废矿井存放等粗放型处理方法，存在污染土壤、地下水等环保隐患，同时还造成了资源的大量浪费，是一种不可持续发展的处理方式。

2、针对废旧电池的回收再利用，可以达到对污染物减量化处理、最终排放物无害化处理的双重目标，对保护环境具有很大的意义，同时，从废旧电池中回收提取废旧电池中贵金属、电解液等物质，可以最大限度的实现有限资源的再利用的目标，实现资源产业内循环，创造巨大的社会价值的同时实现可持续发展的目标。

3、正极材料边角料常规处置办法是通过高温炭化，去除胶纸，回收正极材料，但该方法处理之后正极材料碳含量急剧升高，只能用于湿法元素回收，同时，炭化过程中产生大量有气体需要经过尾气处理之后才能达标排放，处理成本高，增加碳排放，与锂电回收处理碳减目标相悖。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种正极材料边角料回收设备，以克服上述现有技术中的不足。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种正极材料边角料回收设备，包括：粗碎设备，粗碎设备的出口与细碎设备的入口相连，细碎设备的出口与多级筛分设备的入口相连，多级筛分设备的出口与比重分选设备的入口相连，比重分选设备的出口与静电除杂设备的入口相连。

3、本实用新型的有益效果是：采用纯物理方法从正极材料边角料内回收高纯度正极材料，较高温炭化除胶方法能耗更低，不产生新的污染物，更加节能、环保，且回收正极材料能同时满足物理修复和湿法元素回收的双重需求，后续处理灵活性更强，可直接用到物理修复再生产线上，此外可以提高产线总体收粉率的同时，减少生产过程中的固废总量提高经济效益。

4、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

5、进一步，粗碎设备采用双轴撕碎机。

6、采用上述进一步的有益效果为：撕碎后的物料尺寸一致性好，由于胶带黏性较强，采用单轴、四轴等型式的撕碎机存在物料黏附回带，然后富集成团导致机器卡死的风险，而双轴撕碎机因转速低，所产生的金属碎屑少，所以利于后续金属杂质含量控制。

7、进一步，细碎设备包括：锤片粉碎机，粗碎设备底部的出口正对布置在其下方的锤片粉碎机的入口，锤片粉碎机的出口经过料风机与气流分级机的入口相连，气流分级机的出风口与第一布袋除尘器的入口相连，气流分级机底部的出口正对布置在其下方多级筛分设备的入口。

8、采用上述进一步的有益效果为：粗碎设备内的物料可以直接落入锤片粉碎机内，锤片粉碎机对进入的物料进行研磨细碎，以粉碎胶带，而锤片粉碎机内研磨细碎后的物料进入气流分级机内，在气流分级机内进行气流分选，筛选满足再生工艺粒径要求的正极材料粉末，采用气流分级机+布袋除尘器的组合型式对物料进行收集并除尘净化，不同于常用的除尘器直接收料以及旋风除尘器+布袋除尘器组合收料的结构型式，该组合可有效避免轻质胶纸和破碎产生胶带纤维大量涌入除尘布袋，导致除尘布袋堵塞，造成收料风量不足引起的输送效率下降和粉尘外溢引起环境污染。

9、进一步，锤片粉碎机采用筛网孔径为6mm～12mm的锤片粉碎机。

10、采用上述进一步的有益效果为：选择该孔径的原因如下：筛网孔径过大，正极材料脱粉率较低，正极材料回收率下降，筛网孔径过小，因胶带比较柔韧，难以快速粉碎，会在粉碎机内富集影响进料速度，导致生产效率低下，同时胶带长时间在粉碎机内研磨会产生大量纤维状碎屑(胶带纤维)，增大后续提纯难度。

11、进一步，第一布袋除尘器的抽风口与第一引风机相连，气流分级机底部的出料口设置第一卸料关风机，第一布袋除尘器底部的卸料口设置第二卸料关风机。

12、进一步，多级筛分设备采用直排筛。

13、采用上述进一步的有益效果为：直排筛筛分后筛下合格物料在设备内跳跃运动路线短，可有效减轻胶带纤维的二次团聚现象，后续比重除杂/静电除杂运行更稳定，从而获得金属杂质含量合格的正极材料粉末。

14、进一步，比重分选设备包括：比重分选机，多级筛分设备底部的出口正对布置在其下方的比重分选机的入口；比重分选机的出风口与第二布袋除尘器的入口相连，比重分选机的出料口与静电除杂设备的入口相连。

15、采用上述进一步的有益效果为：多级筛分设备内筛分后的物料可以直接落入比重分选机内，比重分选机利用胶带纤维和正极材料粉比重差异较大的特点，去除90％以上胶带纤维，达到初步提纯正极材料粉末的目的，由比重分选机分选后的物料可以进入静电除杂设备内。

16、进一步，第二布袋除尘器的抽风口与第二引风机相连，第二布袋除尘器底部的卸料口设置第三卸料关风机。

17、进一步，静电除杂设备包括：收料斗，比重分选设备的出口与收料斗的入口相连，收料斗的出口与第三布袋除尘器的入口相连，第三布袋除尘器的抽风口与第三引风机相连，第三布袋除尘器底部的卸料口与布置在其下方的振动下料器的入口相连，振动下料器的出口与布置在其下方的静电除尘器的入口相连。

18、采用上述进一步的有益效果为：由比重分选设备分选后的物料(初步提纯后的正极材料粉末)可以进入收料斗内，然后第三引风机通过对第三布袋除尘器进行抽风，以使其内部保持负压，从而将收料斗内的物料吸入第三布袋除尘器内，第三布袋除尘器排放的物料可以进入振动下料器内，由振动下料器将物料均匀摊开，并定量投放到静电除尘器内，最后静电除尘器利用正极材料和胶带纤维比电阻差异较大的特性，定向去除胶带纤维，达到进一步提纯正极材料的目的。

19、进一步，第三布袋除尘器底部的卸料口设置第四卸料关风机。

技术特征：

1.一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，包括：粗碎设备(1)，所述粗碎设备(1)的出口与细碎设备(2)的入口相连，所述细碎设备(2)的出口与多级筛分设备(3)的入口相连，所述多级筛分设备(3)的出口与比重分选设备(4)的入口相连，所述比重分选设备(4)的出口与静电除杂设备(5)的入口相连。

2.根据权利要求1所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述粗碎设备(1)采用双轴撕碎机。

3.根据权利要求1所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述细碎设备(2)包括：锤片粉碎机(210)，所述粗碎设备(1)底部的出口正对布置在其下方的锤片粉碎机(210)的入口，所述锤片粉碎机(210)的出口经过料风机(220)与气流分级机(230)的入口相连，所述气流分级机(230)的出风口与第一布袋除尘器(240)的入口相连，所述气流分级机(230)底部的出口正对布置在其下方多级筛分设备(3)的入口。

4.根据权利要求3所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述锤片粉碎机(210)采用筛网孔径为6mm～12mm的锤片粉碎机。

5.根据权利要求3或4所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述第一布袋除尘器(240)的抽风口与第一引风机(250)相连，所述气流分级机(230)底部的出料口设置第一卸料关风机(260)，所述第一布袋除尘器(240)底部的卸料口设置第二卸料关风机(270)。

6.根据权利要求1所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述多级筛分设备(3)采用直排筛。

7.根据权利要求1所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述比重分选设备(4)包括：比重分选机(410)，所述多级筛分设备(3)底部的出口正对布置在其下方的比重分选机(410)的入口；所述比重分选机(410)的出风口与第二布袋除尘器(420)的入口相连，所述比重分选机(410)的出料口与静电除杂设备(5)的入口相连。

8.根据权利要求7所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述第二布袋除尘器(420)的抽风口与第二引风机(430)相连，所述第二布袋除尘器(420)底部的卸料口设置第三卸料关风机(440)。

9.根据权利要求1所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述静电除杂设备(5)包括：收料斗(510)，所述比重分选设备(4)的出口与所述收料斗(510)的入口相连，所述收料斗(510)的出口与第三布袋除尘器(520)的入口相连，所述第三布袋除尘器(520)的抽风口与第三引风机(550)相连，所述第三布袋除尘器(520)底部的卸料口与布置在其下方的振动下料器(530)的入口相连，所述振动下料器(530)的出口与布置在其下方的静电除尘器(540)的入口相连。

10.根据权利要求9所述一种正极材料边角料回收设备，其特征在于，所述第三布袋除尘器(520)底部的卸料口设置第四卸料关风机(560)。

技术总结本技术涉及一种正极材料边角料回收设备，包括：粗碎设备，粗碎设备的出口与细碎设备的入口相连，细碎设备的出口与多级筛分设备的入口相连，多级筛分设备的出口与比重分选设备的入口相连，比重分选设备的出口与静电除杂设备的入口相连。有益效果为：采用纯物理方法从正极材料边角料内回收高纯度正极材料，较高温炭化除胶方法能耗更低，不产生新的污染物，更加节能、环保，且回收正极材料能同时满足物理修复和湿法元素回收的双重需求，后续处理灵活性更强，可直接用到物理修复再生产线上，此外可以提高产线总体收粉率的同时，减少生产过程中的固废总量提高经济效益。技术研发人员：张小松,李永乐,王秀勇,罗虎勋,王坚,李文质,周俊,秦福威,李首顶,赵玉振,郑田受保护的技术使用者：武汉瑞科美新能源有限责任公司技术研发日：20240228技术公布日：2024/12/12