[发明专利]一种分离和富集超细混合粉末中磁性粉末的方法

说明书

本发明提供一种分离和富集超细混合粉末中磁性粉末的方法，该方法采用固液配比、混合搅拌、添加表面活性剂、湿式磁选、粉末收集和溶液回流等措施。通过利用混合粉末中磁性粉末和非磁性粉末在磁场中所受合力不同，运动方向不同，进行分离与筛选。固液配比是将固体混合粉末和液体按指定的量配比加入配比池，使其可达到最佳回收率的混合液。混合搅拌可以提高固体粉末在液体的分散度，提高回收率。表面活性剂的添加能够增加粉末的亲水性，提高磁性粉末的回收纯度。湿式磁选能通过纯物理的方法分离磁性粉末和非磁性粉末，而溶液回流可以解决整套工业耗水量大的缺点，提高水资源利用率。整套工艺无需化学添加剂，无额外产物产生，对环境友好，流程少，操作简单，回收效率高，有利于工业应用实践。

技术领域

本发明涉及混合粉末中磁性物质和非磁性物质的分离回收工作，属于环境保护领域中的资源化领域。

背景技术

我国锂离子电池因为更新换代迅速和寿命较短而废弃日益严重，锂离子电池经过破碎等预处理会产生磁性粉末，如含钴、镍、锰等来自电池正极材料，与非磁性粉末，如石墨等来自电池负极材料的混合物。如果能够有效分离富集其中的磁性粉末，产生的价值不可估量。

目前，传统技术偏向于用酸浸、化学沉淀、溶剂萃取等化学方法对磁性与非磁性混合粉末进行分离富集。它们存在着化学添加剂和废酸废液产生的缺点，如：

中国发明专利《一种从废旧锂电池回收有价金属的方法》(张永祥，专利号201010262198.2)，公开了一种从废旧锂电池回收有价金属的方法，是将机械破碎后的废旧锂电池经过火法高温350℃-400℃煅烧，得到含钴、铜和铝的物料，之后加入碱液除铝，再利用硫酸与萃取剂除铜。碱液除铝过程中释放大量气体对操作人员产生危害，将破碎的废旧锂电池直接进行高温煅烧，浪费了负极石墨材料，大量商业萃取剂的使用增加了工艺成本投入。

中国专利发明《废旧钴酸锂锂离子电池正负极残料资源化方法》(王光旭、李佳，专利号201510017033.1)，公开了一种处理废旧锂电的新型方法，该方法通过机械破碎，高温无氧焙烧，和湿式磁选的流程处理废弃锂电池。该方法使用的湿式磁选机无型号要求，整个流程存在步骤复杂，操作困难，用水量大的缺点。

当前对混合粉末的回收工艺主要为酸浸和溶剂萃取联用的工艺，往往会添加大量化学试剂，产生大量高浓度的化学酸碱废液，带来二次污染，商用萃取剂造成处理成本的提高。其回收目标混合物粒径大，回收效率低。而非传统工艺则存在着流程复杂，用水量大，回收率低的缺点。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种分离和富集超细混合粉末中磁性粉末的方法。区别于传统磁选机的对磁性大颗粒的去除，对非磁性大颗粒的选择，本方法不仅仅可以选出非磁性粉末，还可以富集磁性粉末，甚至可以分离富集超细粉末。

本发明的技术解决方案如下：

一种分离和富集超细混合粉末中磁性粉末的方法，采用混合搅拌、添加表面活性剂、湿式磁选、粉末收集和溶液回流等措施，通过利用混合粉末中不同粉末的磁性特点实现对磁性粉末的富集。具体步骤如下：

步骤一、固体混合粉末和液体按指定的量配比加入搅拌及表面改性装置，进行搅拌。

步骤二、在步骤一搅拌过程中加入表面活性剂，增强固体粉末的亲水性，使固体粉末更加充分的分散在溶液中，提高固液混合均匀度。

步骤三、对步骤二中的混合液进行半逆流式磁选机湿式磁选，使磁性粉末与非磁性粉末分离。

步骤四、磁性粉末被喷淋装置冲刷到磁性粉末收集筒中，非磁性粉末与溶液排入过渡池静置，过渡池中的沉淀物为非磁性粉末。

步骤五、过渡池中的上清液进行回流，可再次作为溶液进行步骤一操作。