[发明专利]一种分离废弃电极材料中钴酸锂和石墨的方法

说明书

本发明公开了一种分离废弃电极材料中钴酸锂和石墨的方法，将废弃锂离子电池放电、自然风干24小时，手工拆卸分离出正负极片、隔膜和外壳，将正负极片破碎筛分后得到筛下物料；按照一定比例将捕收剂正十二烷与乙醇提前混合均匀，取一定量混合药剂与筛下物料一同加入磨矿设备，得到磨矿产物；将磨矿产物进行浮选，浮物为石墨尾矿，沉物为钴酸锂精矿，浮选产品经过滤烘干焙烧后，计算钴酸锂品位；将部分磨矿物料直接磨矿(不加药)浮选计算钴酸锂品位进行对比。与直接磨矿浮选相比，磨矿加药浮选方式分离出的钴酸锂精矿品位要明显高于直接磨矿浮选分离出的钴酸锂精矿品位，强化了浮选分离回收钴酸锂的过程。

技术领域

本发明属于废弃锂离子电池资源化回收利用领域，具体涉及一种通过磨矿加药方式强化浮选分离废弃锂离子电池中钴酸锂和石墨的方法。

背景技术

随着工业的迅猛发展和人民生活水平的提高，全球化石能源消耗所引发的环境污染和资源短缺问题日益突出。电能作为当今社会的主要能源形势具有较大的发展潜力，而锂离子电池作为一种高效环保的电能载体，以其能量密度高、循环寿命长、质量轻、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等诸多优点，广泛应用于电子设备和新能源汽车储能领域，其市场占比逐年增加，产量随之不断提高。随着新能源汽车的大力推广使用，未来锂离子电池的增长必将持续增大。由于废旧锂离子电池中含有钴、锂、铜和铝等金属在环境中具有累计效应，对生态系统产生危害，如果能被回收利用，可用于工业生产和军事设备。因此，废弃锂电池的回收既有经济可行性又有环境友好性。

如何从废弃锂离子电池中资源化回收有价金属。发明名称为“一种从废弃锂离子电池中回收电极材料的方法”的专利提出一种物理分选法。该方法通过对锂电池放电破碎和筛分，将细粒物料放入离心分选机中进行离心分选，得到两种富集产物钴酸锂和石墨。发明名称为“一种废旧锂离子电池的回收利用方法”的专利提出一种湿法冶金工艺。该方法主要对电极材料进行破碎、筛分和风选得到铜箔、铝箔、隔膜和黑色粉末，将黑色粉末用盐酸溶解，浸出残渣通过焙烧产生气体用于生产碳酸锂，浸出液经过萃取分离镍、钴、锰、锂、铁、铝。以上发明方法各有优点，但也存在着诸多问题，例如，湿法冶金工艺中所用药剂量大，处理量小，回收成本高等。如何从废旧电池中高效回收电极材料仍是以后发明的主要热点。

申请人经检索发现，尚未见有通过磨矿加药方式强化浮选分离废弃锂离子电池中钴酸锂和石墨的方法的相关报道。

发明内容

本发明主要是针对磨矿浮选回收废弃锂离子电池电极材料的方法进行优化，提出一种在磨矿中加药的方式强化浮选分离钴酸锂和石墨的方法。该方法以富钴破碎产物为研究对象，采用磨矿加药浮选法强化分离废弃锂离子电池中钴酸锂和石墨的方法。

本发明采用以下技术方案实现：

一种分离废弃电极材料中钴酸锂和石墨的方法，包括如下步骤：

步骤1：将废弃电极材料破碎筛分后得到筛下物料；

步骤2：将筛下物料混合捕收剂加入磨矿设备中，得到磨矿产物；

步骤3：将磨矿产物进行浮选，浮物为石墨，沉物为钴酸锂，浮选产品经过过滤烘干焙烧后，计算钴酸锂品位。

优选的，步骤1中，所述筛下物料的粒度低于0.075mm。

优选的，步骤2中，所述捕收剂为正十二烷。

优选的，步骤2中，还加入乙醇。

优选的，所述捕收剂与乙醇的体积百分比为1：1-5。

优选的，步骤2中，一次加入磨矿设备中的捕收剂与乙醇的混合液的量为0.5mL/g，筛下物料为4g。

优选的，步骤3中，浮选搅拌强度为1800转/分钟。

优选的，步骤3中，浮选过程中添加起泡剂，不添加捕收剂，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇。