1.本發(fā)明屬于電池材料回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢舊電池漿料回收處理的方法。

背景技術(shù)：

2.在鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中，由于在制漿、涂布過(guò)程中，漿料放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、ph過(guò)高、有異物引入、水含量過(guò)高，導(dǎo)致漿料無(wú)法正常進(jìn)行涂布，從而導(dǎo)致漿料的報(bào)廢，而廢漿料中l(wèi)icoo2、lini

x

co

y

mn1?

x

?

y

o2(0.3≦x≦1，0.3≦y≦1)和lifepo4混合物的含量超過(guò)60wt％，且含有約20～30wt％的n

?

甲基吡咯烷酮(nmp)，從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)說(shuō)，非常有回收價(jià)值，近年來(lái)金屬原料和nmp價(jià)格逐年攀升，對(duì)漿料進(jìn)行回收對(duì)于鋰電池原料成本的控制就顯得尤為重要。從環(huán)境的角度來(lái)看，如果將其丟棄，則會(huì)嚴(yán)重危害環(huán)境。nmp漿料回收不止可以實(shí)現(xiàn)鋰電行業(yè)閉環(huán)且保護(hù)了環(huán)境。

3.目前，漿料回收技術(shù)比較單一，都是采用離心方式進(jìn)行固液分離，如目前有的相關(guān)技術(shù)，一種鋰電池正極廢棄漿料的回收處理方法，該方法采用離心機(jī)固液分離，常壓蒸餾回收nmp，高溫煅燒固相，粉碎機(jī)破碎，最后浸出回收金屬。但方法用離心的效率較低、處理量小，離心效果差，不利于工業(yè)化應(yīng)用。還有的相關(guān)技術(shù)，公開了一種鋰電池正極廢棄漿料的回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括將離心機(jī)分別與雙效蒸發(fā)器、雙螺旋高溫煅燒設(shè)備連接，所述粉碎機(jī)、篩分機(jī)、反應(yīng)釜依次連接在雙螺旋高溫煅燒設(shè)備之后。同樣該系統(tǒng)采用的是離心工藝對(duì)漿料進(jìn)行固液分離，效率較低。

4.針對(duì)離心效率低的問(wèn)題，亟需提供一種提高廢舊電池漿料固液分離效率的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種廢舊電池漿料回收處理方法，該方法能提高nmp固液分離效率、有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、降低nmp漿料處理難度，實(shí)現(xiàn)巨大的經(jīng)濟(jì)利益。

6.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

7.一種廢舊電池漿料回收處理的方法，包括以下步驟：

8.(1)將廢舊電池漿料進(jìn)行攪拌、篩分，再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝，得到漿料；

9.(2)對(duì)所述漿料進(jìn)行壓濾，取濾渣與氧化鈣混合，得到正極材料。

10.優(yōu)選地，步驟(1)中，所述攪拌的速度為100～300r/min，所述攪拌的時(shí)間為0.5～1h。

11.優(yōu)選地，所述攪拌前還包括對(duì)所述廢舊電池漿料進(jìn)行分散的速度為600～1000r/min。

12.優(yōu)選地，步驟(1)中，所述篩分使用的篩網(wǎng)的目數(shù)為2

?

10目。

13.優(yōu)選地，步驟(2)中還包括對(duì)所述壓濾后得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到nmp。

14.優(yōu)選地，步驟(1)中，所述絮凝的時(shí)間為30～60min。

15.優(yōu)選地，步驟(1)中，所述絮凝劑為金屬硫酸鹽、金屬氯鹽或金屬硝酸鹽中的至少一種。

16.進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬硫酸鹽、金屬氯鹽或金屬硝酸鹽中的金屬為mg、ca、cu、ni、zn、co、fe、al中的至少一種。

17.進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬硫酸鹽為niso4、znso4、coso4、cuso4、caso4或mgso4中的至少一種。

18.進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬氯鹽為mgcl2、cocl2、zncl2、nicl2、cacl2、cucl2中的至少一種。

19.進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬硝酸鹽為ca(no3)2、zn(no3)2、al(no3)3、mg(no3)2、fe(no3)3、cu(no3)2、co(no3)2中的至少一種。

20.更優(yōu)選地，所述絮凝劑為mgcl2、cocl2、nicl2、cacl2、niso4、znso4、coso4、cuso4、caso4、mgso4、al(no3)3、fe(no3)3中的至少一種。

21.進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬為mg、ca、cu、ni、zn、co中的至少一種時(shí)，所述絮凝劑的金屬離子濃度為30～110g/l。

22.進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬為fe、al中的至少一種時(shí)，所述絮凝劑的金屬離子濃度為20～100g/l。

23.優(yōu)選地，步驟(1)中，將所述絮凝劑溶解后得到絮凝劑溶液，所述絮凝劑溶液和所述廢舊電池漿料的體積比為(0.02～1.0)：1。

24.優(yōu)選地，步驟(2)中，所述濾渣與氧化鈣的質(zhì)量比為(30～100)：1。氧化鈣可以與濾渣中的水反應(yīng)，反應(yīng)溫度高達(dá)700℃左右，從而將其中的pvdf去除，無(wú)需進(jìn)行煅燒，減少能源消耗。

25.相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

26.1、本發(fā)明通過(guò)先將廢舊電池漿料分散攪拌，再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝，使膠粒之間凝聚成團(tuán)，從而引起交替內(nèi)部電荷不平衡，引起正極材料與nmp、pvdf的分離，再進(jìn)行壓濾進(jìn)一步使得正極材料與nmp徹底分離，提高分離效率和分離率。取壓濾后的濾渣與氧化鈣混合，氧化鈣可以與濾渣中的水反應(yīng)，反應(yīng)溫度高達(dá)700℃左右，從而將其中的pvdf(有機(jī)物)去除，得到雜質(zhì)含量少的正極材料。

27.2、本發(fā)明解決了離心分離廢舊鋰電池漿料工序時(shí)間長(zhǎng)、效率低等問(wèn)題，提高了分離效率、有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、降低了nmp漿料處理難度。本發(fā)明的絮凝工序無(wú)須進(jìn)行絮凝沉淀，可以直接進(jìn)行壓濾，提高了固液分離效率、提高處理量。

附圖說(shuō)明

28.圖1為本發(fā)明實(shí)施例1濾渣的xrd圖；

29.圖2為本發(fā)明實(shí)施例1濾渣的sem圖。

具體實(shí)施方式

30.以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前

提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

31.實(shí)施例1

32.本實(shí)施例的廢舊電池漿料回收處理的方法，具體步驟如下：

33.(1)取1000l廢舊電池漿料以1000r/min速度進(jìn)行分散，攪拌速度為100r/min，時(shí)間為0.5h，將攪拌充分的廢舊電池漿料進(jìn)行過(guò)2目篩網(wǎng)，然后加入濃度為110g/l二價(jià)金屬鹽絮凝劑溶液(mgcl2、cocl2、nicl2或cacl2)，加入量為50l，邊攪拌邊加入金屬鹽絮凝劑，攪拌時(shí)間為1.5h，得到漿料；

34.(2)然后將絮凝完成的漿料泵入到壓濾機(jī)里面進(jìn)行壓濾，隨后將濾渣與氧化鈣以質(zhì)量比為30：1進(jìn)行混合，攪拌1h，得到正極材料，濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到nmp。

35.圖1為實(shí)施例1的濾渣的xrd圖，可以發(fā)現(xiàn)，濾渣由linio2、licoo2、lifepo4組成，說(shuō)明利用實(shí)施例1的方法可以很好的處理市面上主流正極漿料，進(jìn)一步說(shuō)明該廢漿料回收方法具有廣泛的實(shí)用性，工業(yè)化較強(qiáng)。

36.圖2為實(shí)施例1的濾渣的sem圖，從圖2中可以看到濾渣大部分球形顆粒保持完整，有少量較小的二次顆粒，說(shuō)明該工藝對(duì)正極材料的破壞較小，可以對(duì)正極材料進(jìn)行再生利用。

37.實(shí)施例2

38.本實(shí)施例的廢舊電池漿料回收處理的方法，具體步驟如下：

39.(1)取1000l廢舊電池漿料以750r/min的速度進(jìn)行分散，攪拌速度為200r/min，攪拌的時(shí)間為1h，將攪拌充分的廢舊電池漿料進(jìn)行過(guò)10目篩網(wǎng)，然后加入濃度為100g/l二價(jià)金屬鹽絮凝劑溶液(niso4、coso4)，加入量為50l，邊攪拌邊加，攪拌時(shí)間為1.5h，得到漿料；

40.(2)然后將絮凝完成的漿料泵入到壓濾機(jī)里面進(jìn)行壓濾，隨后將濾渣與氧化鈣以質(zhì)量比為60：1進(jìn)行混合，攪拌1h，得到正極材料，濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到nmp。

41.實(shí)施例2的濾渣成分為lini

0.8

co

0.1

mn

0.1

o2、licoo2的混合物。

42.實(shí)施例3

43.本實(shí)施例的廢舊電池漿料回收處理的方法，具體步驟如下：

44.(1)取1000l廢舊電池漿料以750r/min的速度進(jìn)行分散，攪拌速度為200r/min，攪拌的時(shí)間為1h，將攪拌充分的廢舊電池漿料進(jìn)行過(guò)5目篩網(wǎng)，然后加入金屬離子濃度為50g/l三價(jià)金屬鹽絮凝劑溶液(al(no3)3、fe(no3)3)，加入量為30l，邊攪拌邊加，攪拌時(shí)間為1.5h，得到漿料；

45.(2)然后將絮凝完成的漿料泵入到壓濾機(jī)里面進(jìn)行壓濾，隨后將濾渣與氧化鈣以質(zhì)量比為60：1進(jìn)行混合，攪拌1h，得到正極材料，濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到nmp。

46.實(shí)施例3的濾渣成分為lini

0.5

co

0.2

mn

0.3

o2、lifepo4的混合物。

47.對(duì)比例1

48.一種廢舊電池漿料回收處理的方法，具體步驟如下：

49.與實(shí)施例1的區(qū)別在于：步驟(1)中直接對(duì)1000l廢舊電池漿料進(jìn)行采用離心機(jī)固液分離(所采用的濾布為200

?

800目)。

50.對(duì)比例2

51.一種廢舊電池漿料回收處理的方法，具體步驟如下：

52.與實(shí)施例1的區(qū)別在于：對(duì)比例2沒(méi)有添加氧化鈣。

53.對(duì)比例3

54.本對(duì)比例的廢舊電池漿料回收處理的方法，具體步驟如下：

55.(1)取1000l廢舊電池漿料以750r/min的速度進(jìn)行分散，攪拌速度為200r/min，攪拌的時(shí)間為1h，將攪拌充分的廢舊電池漿料進(jìn)行過(guò)5目篩網(wǎng)，然后加入聚合硫酸鐵

?

硫酸鋁的復(fù)配物，加入量為30l，再加入硅藻土，邊攪拌邊加，攪拌時(shí)間為1.5h，得到漿料；

56.(2)然后將絮凝完成的漿料泵入到壓濾機(jī)里面進(jìn)行壓濾，隨后將濾渣與氧化鈣以質(zhì)量比為60：1進(jìn)行混合，攪拌1h，得到正極材料，濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到nmp。

57.對(duì)比例3絮凝劑為聚合硫酸鐵

?

硫酸鋁的復(fù)配物，在處理鋰電池廢正極漿料絮凝需要一定時(shí)間(因?yàn)橐戎苽鋸?fù)配物，再加入硅藻土)，而利用實(shí)施例1

?

3無(wú)須進(jìn)行絮凝沉淀，由于本發(fā)明絮凝劑(無(wú)機(jī)鹽)的強(qiáng)效性可以提高漿料固液分離的效率，提高產(chǎn)量，處理鋰電池廢正極漿料需用硅藻土泥漿進(jìn)行壓濾，可以理解為復(fù)合的絮凝劑，本發(fā)明的實(shí)施例只需mgcl2、cocl2、nicl2、cacl2、niso4、znso4、coso4、cuso4、caso4、mgso4、al(no3)3、fe(no3)3中的任何一種絮凝劑便可達(dá)到效果，同時(shí)對(duì)比例3使用兩種絮凝工序會(huì)大大增加工藝的控制難度，對(duì)工業(yè)化有挑戰(zhàn)性，從整個(gè)工藝來(lái)看，硅藻土的引入會(huì)帶來(lái)很大的問(wèn)題，由于硅藻土成分為sio2和有機(jī)質(zhì)，這無(wú)疑會(huì)對(duì)有機(jī)金屬濾渣的酸浸除雜帶來(lái)很大的壓力。

58.表1實(shí)施例1

?

3和對(duì)比例1

?

3的從廢舊電池漿料中分離得到正極材料的數(shù)據(jù)對(duì)比

[0059][0060]

表1為實(shí)施例1

?

3和對(duì)比例1

?

3從廢舊電池漿料中分離得到正極材料的時(shí)間和率，還有濾渣的雜質(zhì)。可以看出實(shí)施例1

?

3所加入的絮凝劑以離子為主，可以通過(guò)多次弱酸水洗除去掉所加的離子，經(jīng)過(guò)水洗后濾渣中雜質(zhì)含量較低。對(duì)比例3所加的絮凝劑為聚合硫酸鐵

?

硫酸鋁復(fù)合物、硅藻土，對(duì)比例3未提及后續(xù)濾渣的處理，且硅藻土穩(wěn)定不能通過(guò)弱酸水洗去除，后續(xù)較難處理。而且本發(fā)明入的絮凝劑主要為無(wú)機(jī)鹽形式，可溶于水，而對(duì)比例3所加的絮凝劑為聚合物硫酸鐵和聚合硫酸鋁的復(fù)配物，其中的al

3+

、fe

3+

是無(wú)法溶于水中的，無(wú)法通過(guò)水洗除去。

[0061]

由于廢鋰電池漿料是由電極活性材料、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑均勻分散于溶劑中形成的高粘稠的固液兩相懸浮體系。對(duì)比例1采用離心機(jī)進(jìn)行固液分離，所采用的濾布為200

?

800目，其主要原理是依據(jù)物料在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力差異來(lái)實(shí)現(xiàn)正極材料和nmp、pvdf之間的分離，這就會(huì)帶來(lái)處理工序時(shí)間長(zhǎng)、效率低等問(wèn)題。對(duì)比例2中由于不加入氧化鈣進(jìn)行除掉有機(jī)物(粘結(jié)劑)，使得正極材料中含有粘結(jié)劑，增大了正極材料的雜質(zhì)含量。

[0062]

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。此外，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。技術(shù)特征：

1.一種廢舊電池漿料回收處理的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將廢舊電池漿料進(jìn)行攪拌、篩分，再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝，得到漿料；(2)對(duì)所述漿料進(jìn)行壓濾，取濾渣與氧化鈣混合，得到正極材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述攪拌的速度為100～300r/min，攪拌的時(shí)間為0.5～1h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中還包括對(duì)所述壓濾后得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到nmp。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述絮凝劑為金屬硫酸鹽、金屬氯鹽或金屬硝酸鹽中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述金屬硫酸鹽、金屬氯鹽或金屬硝酸鹽中的金屬為mg、ca、cu、ni、zn、co、fe或al中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述金屬硫酸鹽為niso4、znso4、coso4、cuso4、caso4或mgso4中的至少一種；所述金屬氯鹽為mgcl2、cocl2、zncl2、nicl2、cacl2、cucl2中的至少一種；所述金屬硝酸鹽為ca(no3)2、zn(no3)2、al(no3)3、mg(no3)2、fe(no3)3、cu(no3)2、co(no3)2中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述金屬為mg、ca、cu、ni、zn、co中的至少一種時(shí)，所述絮凝劑的金屬離子濃度為30～110g/l。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述金屬為fe、al中的至少一種時(shí)，所述絮凝劑的金屬離子濃度為20～100g/l。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，將所述絮凝劑溶解后得到絮凝劑溶液，所述絮凝劑溶液和所述廢舊電池漿料的體積比為(0.02～1.0)：1。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述濾渣與氧化鈣的質(zhì)量比為(30～100)：1。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于電池材料回收技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種廢舊電池漿料回收處理的方法，該方法包括以下步驟：將廢舊電池漿料進(jìn)行攪拌、篩分，再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝，得到漿料；對(duì)漿料進(jìn)行壓濾，取濾渣與氧化鈣混合，得到正極材料。本發(fā)明通過(guò)先將廢舊電池漿料分散攪拌，再加入絮凝劑進(jìn)行絮凝，使膠粒之間凝聚成團(tuán)，從而引起交替內(nèi)部電荷不平衡，引起正極材料與NMP、PVDF的分離，再進(jìn)行壓濾進(jìn)一步使得正極材料與PVDF徹底分離，提高分離效率和分離率。提高分離效率和分離率。提高分離效率和分離率。

技術(shù)研發(fā)人員：寧培超 李長(zhǎng)東 周游 李強(qiáng) 阮丁山 陳嵩

受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南邦普循環(huán)科技有限公司 湖南邦普汽車循環(huán)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.23

技術(shù)公布日：2021/11/23