[发明专利]用于回收超细混合粉末中磁性粉末的半逆流式磁选装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域中的工业废弃物处理、资源化领域，具体地，涉及超细粉体磁选设备及废锂离子电池回收、再生和资源化利用。

背景技术

20世纪90年代以来，我国废弃锂离子电池日益增多，锂离子电池经过资源化处理会产生含钴、镍、锰等磁性粉与含石墨的非磁性粉的混合粉末，该混合粉末粒径小于100um，目前尚没有有效回收混合粉末中磁性粉的方法与装置。

湿式磁选机是筛除磁性粉末的磁选设备，一般用在选厂、海沙选铁、铁粉精选使用。根据锂电池处理后混合粉末的物理特性，可以采用湿式磁选机进行分离和提纯。目前常用的两种湿式磁选机为顺流式磁选机和半逆流磁选机，他们都同于粒径在100um以上的混合粉末的分离与提纯。传统的磁选机目的在于去除混合颗粒中的磁性物质，并且由于待选颗粒较大，不存在颗粒粘附在滚筒表面的情况。目前，国内外的技术无法从粒径小于100um的混合粉末中提纯磁性粉末，如：

中国实用新型专利《一种湿式磁选机》(胡亦亭等，专利号201320641661.3)，该湿式磁选机缺乏搅拌装置，无表面改性剂的加入装置，无法实现超细粉体和液体物料的充分混合，粉体在液相产生团聚等现象，不能确保磁性粉末能够被充分分离。

中国实用新型专利《一种湿式磁选机》(马桂兰，专利号201520051022.0)，该湿式磁选机，可以提高磁选机的选别精矿品位，但是无法实现对磁性颗粒的收集，磁性颗粒的纯度低，而且无法分离和富集粒径100um以下的磁性粉末。

当前设计的磁选机无法对粒径100um以下的混合粉末进行分离和提纯，而且无法实现对磁性粉末的提纯，无法用于回收废锂离子电池经过资源化处理后产生的混合粉末。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于超细混合粉末中磁性粉末回收的半逆流式磁选装置，装置结构简单，成本低廉，实现对废旧锂离子电池的回收、再生和资源化处理。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于回收超细混合粉末中磁性粉末的半逆流式磁选装置，其特点在于，包括：搅拌及表面改性装置、分选机构、磁滚轮、驱动装置和喷淋装置；所述搅拌及表面改性装置通过连接管道与分选机构相连，且搅拌及表面改性装置位于分选机构的上方，使得固液混合物在重力作用下流入分选机构，所述磁滚轮固定在所述分选机构的内部上方，使得磁性粉末在磁力的作用吸附在磁滚轮上，实现磁性粉末和非磁性粉末的分离，所述驱动装置与磁滚轮啮合，进而带动磁滚轮，使磁性粉末移动到分选机构的后端，所述喷淋装置放置在所述磁滚轮的后端上方，用于将吸附在磁滚轮上磁性粉末冲刷下来，实现磁性粉末的回收。

所述的搅拌及表面改性装置包括具有搅拌桨的搅拌桶、连接管道和表面改性剂加注口，所述表面改性剂加注口分布在所述搅拌桶的顶部，所述连接管道固定在搅拌桶的底部。

所述的分选机构包括分选槽、非磁性粉末收集筒、非磁性粉收集管道、磁性粉收集管道和磁性粉末收集筒；所述分选槽的底部中部下方通过连接管道连接所述搅拌及表面改性装置，所述分选槽的前部下方通过非磁性粉收集管道与非磁性粉末收集筒相连，所述分选槽后端设有磁性粉收集管道，该磁性粉收集管道的正下方放置所述的磁性粉末收集筒。宽大的分选机构可以降低液体流通阻力，提高磁选机处理速度。

所述的磁滚轮包括从动盘、滚筒、中心轴、连接杆和磁系；所述中心轴的一端依次穿过滚筒和从动盘的中心孔，固定在所述分选槽上，另一端穿过所述磁系固定在所述分选槽上，所述连接杆连接所述的从动盘和滚筒。

所述中心轴与磁系相连的一端为六边柱形，确保固定磁系，所述磁系中设有六组磁条，使磁力包角在20°～120°可调，相邻磁极相反，能形成磁翻作用，提高磁粉回收率。

所述滚筒的外壳采用橡胶材料。

所述的喷淋装置包括挂钩、喷淋头、喷嘴进水管和喷孔；所述挂钩的上部可固定于外接机架上，下部与喷淋头连接，该喷淋头上设置有喷嘴进水管和喷孔。

所述的喷孔的孔径为0.3mm～0.6mm，使喷孔中水流速度达到0.25～0.1m/s，保证磁滚轮上粘附的磁性粉末被水流冲刷下来。

所述的驱动装置包括驱动杆、驱动杆外接壳、驱动杆固定螺母和驱动杆支柱；所述驱动杆固定螺母将驱动杆支柱固定在驱动杆与驱动杆外接壳上，由外接电机连接驱动杆，带动驱动装置。

所述的半逆流式磁选装置由五个装置一体化组成，环环相扣，能够分离富集粒径区间在100um以下的磁性粉末。