一种三元材料正极片回收正极材料的方法与流程

1.本发明涉及正极材料回收技术领域，具体是一种三元材料正极片回收正极材料的方法。


背景技术：

2.由于我国锂电池正极材料生产所需的锂、钴、锰、镍等金属资源丰富、消费类电子产品、新能源汽车器下游应用市场迅速扩张，正极材料、负极材料、隔膜及电解液四大关键材料的成本占电池成本的八成以上，其中正极材料的成本也占据了锂离子电池总成本的40％左右，由此，对报废的锂电池正极片活性材料的回收是很有必要的；
3.但其在具体的使用过程中，经过破碎的正极片中所含多种属性的物质，为了进一步提高物料回收利用率，对其依次经过分筛、磁选和收集等步骤，而现有对正极片破碎混合物的分筛磁选是利用不同装置分开进行的，筛选过程费时费力，由于筛选步骤复杂且耗费时间，操作时多半只进行单次筛选，从而易造成筛选效果不佳，回收工作效率低；
4.针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种三元材料正极片回收正极材料的方法，通过设置一级分筛机构，其中导料板、磁吸片及固定板的配合使用，利用物料的性质及磁吸片上所设置的障碍，可改变混合物中几种物料的下落速度，从而依次对其进行分筛和磁选，有效提高的工作效率；通过设置二级分筛机构，其与一级分筛机构相互配合，不仅方便组件与导料板撞击，方便含磁性金属物质的下落，同时，通过磁吸辊的逆时针转动，方便对金属材料和含磁性金属的进一步区分和筛选，并便于其两者自动排出，进一步提高分筛效率。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种三元材料正极片回收正极材料的方法，包括以下步骤：
8.步骤一、首先将收集到的多组锂电池送入撕碎机中，再利用加入惰性气体热解及利用溶液泡制，从而所得到正极材料及铝片，接着，将正极材料取出后，再进行两次以上的粉碎，粉碎后得到块状金属材料和钴酸锂粉，而该些金属材料中仍掺杂一定量的含磁性金属，依次将该些混合物送入筛选设备内部进行分离；
9.步骤二、分离时，将此混合物依次从进料框倾倒至筛选设备的内部，进料框与导料板相对，混合物经过一级分筛机构进行首次分筛，物料先是通过导料板上端的倾斜面，其中钴酸锂粉顺着导料板表面的倾斜滑落至固定板表面，再通过漏孔向下掉落至空槽的内部，启动风机，通过通风管对钴酸锂粉向抽吸引并收集；与此同时，块状金属材料依次经过导料板表面时，通过错位放置的转柱之间的空隙转动而下，转柱延缓金属材料的下降速度，迫使钴酸锂粉先落入固定板上，以此对块状金属材料和钴酸锂粉进行区分，金属材料缓慢并均匀的散落至固定板表面，而金属材料中混杂的含磁性金属物质却吸附在导料板表面的磁吸片上，从而在筛分出钴酸锂粉的同时，又可使含磁性金属物质从金属材料中区分开来，提高
工作效率；
10.步骤三、启动液压推杆，其驱动导料板向前推动，套环沿着导杆向前滑动，导料板下端的推块将停留在固定板表面的金属材料推动而下，再通过固定板下端的二次分筛机构进行二次分筛，其中含磁性金属沾附在二次分筛机构表面，其余的金属材料可通过出料口自动向外排出；
11.步骤四、而在导料板前推并离开固定板表面时，磁吸片与击块撞击，部分的含磁金属材料撞击而下，磁吸片受到抵触向内槽内部凹陷并抵压折，折板的开口张开角度增大；而当导料板在液压推杆往回推动时，磁吸片失去抵触，在折板的弹性作用下复位回弹，而在此回弹的过程中，磁吸片表面的含磁金属材料受到波动均向下掉落至二次分筛机构表面，以便进行二次磁选；
12.步骤五、二次分筛机构使用时，需先启动电机，转轴带动磁吸辊逆时针转动，金属材料经过磁吸辊弧形面向下滑落，并通过出料口向外排出；而含磁金属物质与磁吸辊相吸，经过一个周圈的吸附与堆积，其转动至刮板位置时，刮板可将磁吸辊表面的含磁的金属材料剐蹭下来，并通过阻板下端的弧面掉落至出口槽的位置，再顺着下料板向外排出和收集，二次分筛机构可进一步对物料进行分筛、磁选，以提高正极材料的回收利用率。
13.进一步的，所述筛选设备包括进料框、出料口、一级分筛机构和二级分筛机构，所述进料框设置在筛选设备上端靠近后端的位置，所述出料口开设在进料框下端外面靠近后端的位置，所述筛选设备内部靠近中部的位置设置有一级分筛机构，所述筛选设备内部靠近一级分筛机构前端下方的位置设置有二级分筛机构，且二级分筛机构与一级分筛机构呈上下错位；
14.所述一级分筛机构包括固定板、导料板、液压推杆、推块、磁吸片和转柱，所述固定板固定安装在筛选设备后端内壁的中间位置，且固定板与筛选设备前端内壁之间相隔10cm-15cm的距离，所述固定板的上端外表面靠近前端二分之一处开设有滑槽，且滑槽前端槽口呈开口状，所述滑槽内部固定安装有导杆，且导杆贯穿滑槽延伸至进料框前端内壁，所述导料板活动安装在固定板的上端，且导料板下端两侧中间位置均固定安装有套环，所述套环套接在导杆的外部，且套环上端贯穿至滑槽上端1cm-1.5cm的位置，所述导料板前端外表面的下端位置固定安装有推块，所述推块呈倾斜状设置并且其下端外表面与固定板表面相贴，所述液压推杆设置在筛选设备后端中间位置，且液压推杆贯穿筛选设备并与导料板固定连接，所述导料板靠近上端二分之一的板体向后倾斜，且导料板内部前端外表面开设有与导料板形状相同的内槽，所述内槽的宽度小于固定板宽度的3cm-5cm，且内槽内部活动安装有磁吸片，所述磁吸片上下端与内槽内表面上下端之间均为铰接，所述磁吸片前端表面等距离排布有若干组转柱，且转柱后端转动连接至内槽内部，上下相邻两组所述转柱呈错位设置。
15.进一步的，所述固定板上端外表面靠近前端二分之一部分设置有网孔，所述固定板内部开设有空槽，且空槽与网孔相连通，所述固定板的一侧固定安装有风机，且风机与空槽内部之间设置有通风管。
16.进一步的，所述内槽厚度大于磁吸片厚度的2cm-3cm，且内槽内表面与导料板之间设置有折板，所述折板的侧纵剖面成三角结构，所述折板的折弯处与内槽内表面固定连接，所述折板的前端与磁吸片相贴。
17.进一步的，所述二级分筛机构包括电机、转轴、磁吸辊、阻板、刮板和下料板，所述电机固定安装在筛选设备左侧外表面靠近下方前端的位置，且转轴套接在电机的输出端，所述转轴贯穿至筛选设备的内部并固定连接有磁吸辊，且磁吸辊位于固定板前端下方的位置，所述阻板左侧纵剖面呈j形结构设置，且阻板下端折弯处呈弧形状覆盖在磁吸辊前端下方四分之一处，所述阻板的后端外表面位于直板与折弯处交接的位置固定安装有两组刮板，所述阻板位于折弯处内表面的位置开设有出口槽，所述下料板呈倾斜状固定安装在阻板下端外表面紧贴出口槽的位置，且下料板的另一端贯穿至筛选设备的前端位置。
18.进一步的，上端所述刮板的长度大于下端刮板的长度，上端所述刮板后端面与磁吸辊相贴。
19.进一步的，所述阻板后端外表面靠近上端位置由上到下等距离安装有击块，且击块与转柱位置相互错位。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、本发明中，通过设置一级分筛机构，其中导料板、磁吸片及固定板的配合使用，利用物料的性质及磁吸片上所设置的障碍，可改变混合物中几种物料的下落速度，从而依次对其进行分筛和磁选，有效提高的工作效率；
22.2、本发明中，通过设置二级分筛机构，其与一级分筛机构相互配合，不仅方便组件与导料板撞击，方便含磁性金属物质的下落，同时，通过磁吸辊的逆时针转动，方便对金属材料和含磁性金属的进一步区分和筛选，并便于其两者自动排出，进一步提高分筛效率。
附图说明
23.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
24.图1为本发明的整体结构示意图；
25.图2为本发明的整体结构的剖视图；
26.图3为本发明的整体结构的剖面图；
27.图4为本发明的整体结构的左侧剖面图；
28.图5为本发明的图4中a处放大图；
29.图6为本发明的图4中b处放大图。
30.附图标记：1、筛选设备；2、进料框；3、出料口；4、一级分筛机构；41、固定板；411、滑槽；412、导杆；42、导料板；421、套环；422、内槽；43、液压推杆；44、推块；45、磁吸片；46、转柱；5、二级分筛机构；51、电机；52、转轴；53、磁吸辊；54、阻板；541、出口槽；55、刮板；56、下料板；6、空槽；7、风机；71、通风管；8、折板；9、击块。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一：
33.如图1-6所示，本发明提出的一种三元材料正极片回收正极材料的方法，依附于筛
选设备1，包括进料框2、出料口3、一级分筛机构4和二级分筛机构5，进料框2设置在筛选设备1上端靠近后端的位置，出料口3开设在进料框2下端外面靠近后端的位置，筛选设备1内部靠近中部的位置设置有一级分筛机构4，筛选设备1内部靠近一级分筛机构4前端下方的位置设置有二级分筛机构5，且二级分筛机构5与一级分筛机构4呈上下错位，先通过一级分筛机构5进行首次筛选，筛选物依次落入二级分筛机构5中进行再次分筛，以提高筛选的工作效率；
34.一级分筛机构4包括固定板41、导料板42、液压推杆43、推块44、磁吸片45和转柱46，固定板41固定安装在筛选设备1后端内壁的中间位置，且固定板41与筛选设备1前端内壁之间相隔10cm-15cm的距离，从而方便导料板42推动金属材料的下落，固定板41的上端外表面靠近前端二分之一处开设有滑槽411，且滑槽411前端槽口呈开口状，滑槽411内部固定安装有导杆412，且导杆412贯穿滑槽411延伸至进料框2前端内壁，导料板42活动安装在固定板41的上端，且导料板42下端两侧中间位置均固定安装有套环421，套环421套接在导杆412的外部，液压推杆43推动导料板41移动时，套环421在导杆412表面滑动，且套环421上端贯穿至滑槽411上端1cm-1.5cm的位置，具体为1.25cm，导料板42前端外表面的下端位置固定安装有推块44，推块44呈倾斜状设置并且其下端外表面与固定板41表面相贴，导料板42下端的推块44可将停留在固定板41表面的金属材料推动而下，液压推杆43设置在筛选设备1后端中间位置，且液压推杆43贯穿筛选设备1并与导料板42固定连接，导料板42靠近上端二分之一的板体向后倾斜，方便接住物料并沿着导料板42下落，且导料板42内部前端外表面开设有与导料板42形状相同的内槽422，内槽422的宽度小于固定板41宽度的3cm-5cm，具体为4cm，内槽422的宽度也代表物料经过的区域，该种宽度设置时减少物料下落至滑槽411中而影响套环421的移动，且内槽422内部活动安装有磁吸片45，磁吸片45上下端与内槽422内表面上下端之间均为铰接，磁吸片45前端表面等距离排布有若干组转柱46，且转柱46后端转动连接至内槽422内部，上下相邻两组转柱46呈错位设置，块状金属材料依次经过导料板42表面时，通过错位放置的转柱46之间的空隙转动而下，转柱46延缓金属材料的下降速度，迫使钴酸锂粉先落入固定板41上，以此对块状金属材料和钴酸锂粉进行区分；
35.固定板41上端外表面靠近前端二分之一部分设置有网孔，固定板41内部开设有空槽6，且空槽6与网孔相连通，钴酸锂粉顺着导料板42表面的倾斜滑落至固定板41表面，再通过漏孔向下掉落至空槽6的内部，固定板41的一侧固定安装有风机7，且风机7与空槽6内部之间设置有通风管71，启动风机7，通过通风管71对钴酸锂粉向抽吸引并收集；
36.内槽422厚度大于磁吸片45厚度的2cm-3cm，具体为2.5cm，该设置为磁吸片45提供活动空间，且内槽422内表面与导料板42之间设置有折板8，折板8的侧纵剖面成三角结构，折板8的折弯处与内槽422内表面固定连接，折板8的前端与磁吸片45相贴，磁吸片45受到抵触向内槽422内部凹陷并抵压折8，折板8的开口张开角度增大；
37.工作时，将收集到的多组锂电池送入撕碎机中，再利用加入惰性气体热解及利用溶液泡制所得到正极材料及铝片，接着将正极材料取出后，再进行两次以上的粉碎，粉碎后得到块状金属材料和钴酸锂粉，而该些金属材料中仍掺杂一定量的含磁性金属，需依次对该些物质进行分离；分离时，将此混合物依次从进料框2倾倒至筛选设备1的内部进料框2与导料板42相对，混合物经过一级分筛机构4进行首次分筛，物料先是通过导料板42上端的倾斜面，其中钴酸锂粉顺着导料板42表面的倾斜滑落至固定板41表面，再通过漏孔向下掉落
至空槽6的内部，启动风机7，通过通风管71对钴酸锂粉向抽吸引并收集；与此同时，块状金属材料依次经过导料板42表面时，通过错位放置的转柱46之间的空隙转动而下，转柱46延缓金属材料的下降速度，迫使钴酸锂粉先落入固定板41上，以此对块状金属材料和钴酸锂粉进行区分，金属材料缓慢并均匀的散落至固定板41表面，而金属材料中混杂的含磁性金属物质却吸附在导料板42表面的磁吸片45上，从而在筛分出钴酸锂粉的同时，又可使含磁性金属物质从金属材料中区分开来，提高工作效率；启动液压推杆43，其驱动导料板42向前推动，套环421沿着导杆412向前滑动，导料板42下端的推块44可将停留在固定板41表面的金属材料推动而下，再通过固定板41下端的二次分筛机构5进行二次分筛，其中含磁性金属沾附在二次分筛机构5表面，其余的金属材料可通过出料口3自动向外排出。
38.实施例二：
39.在实施例1中，通过一级分筛机构4可对利用物料的性质及磁吸片上所设置的障碍，可改变混合物中几种物料的下落速度，从而依次对其进行分筛和磁选；而在含磁性金属及金属材料筛分后，依次从固定板41及导料板42向下排出，此时金属材料仍会携带少量含磁性金属，因此，可通过二次分筛机构5可进一步提高物料分筛和磁选效率；
40.如图3至图6所示，本实施例与实施例1的区别在于，二级分筛机构5包括电机51、转轴52、磁吸辊53、阻板54、刮板55和下料板56，电机51固定安装在筛选设备1左侧外表面靠近下方前端的位置，且转轴52套接在电机51的输出端，转轴52贯穿至筛选设备1的内部并固定连接有磁吸辊53，电机51驱动磁吸辊53，且磁吸辊53位于固定板41前端下方的位置，物料从固定板41掉落至磁吸辊53上端，磁吸辊53对含磁金属物质进行吸附，阻板54左侧纵剖面呈j形结构设置，且阻板54下端折弯处呈弧形状覆盖在磁吸辊53前端下方四分之一处，阻板54的后端外表面位于直板与折弯处交接的位置固定安装有两组刮板55，阻板54位于折弯处内表面的位置开设有出口槽541，下料板56呈倾斜状固定安装在阻板54下端外表面紧贴出口槽541的位置，且下料板56的另一端贯穿至筛选设备1的前端位置；
41.上端刮板55的长度大于下端刮板55长度1cm-2cm，具体为1.5cm，刮板55可将磁吸辊53表面的含磁金属材料剐蹭下来，不同长度的刮板55设置可提高剐蹭效率；
42.阻板54后端外表面靠近上端位置由上到下等距离安装有击块9，且击块9与转柱46位置相互错位；导料板42前推并离开固定板41时，磁吸片45与击块9撞击，部分的含磁金属材料撞击而下，磁吸片45受到抵触向内槽422内部凹陷并抵压折8，折板8的开口张开角度增大；而当导料板42在液压推杆43往回推动时，磁吸片45失去抵触，在折板8的弹性作用下复位回弹，而在此回弹的过程中，磁吸片45表面的含磁金属材料受到波动均向下掉落；
43.工作时，导料板42前推并离开固定板41，磁吸片45与击块9撞击，部分的含磁金属材料撞击而下，磁吸片45受到抵触向内槽422内部凹陷并抵压折8，折板8的开口张开角度增大；而当导料板42在液压推杆43往回推动时，磁吸片45失去抵触，在折板8的弹性作用下复位回弹，而在此回弹的过程中，磁吸片45表面的含磁金属材料受到波动均向下掉落，也掉落至二次分筛机构5表面，以便进行二次磁选，二次分筛机构5使用时，需先启动电机51，转轴52带动磁吸辊53逆时针转动，常规的金属材料经过磁吸辊53弧形面向下滑落，并通过出料口3向外排出，而含磁金属物质与磁吸辊53相吸，经过一个周圈的吸附与堆积，其转动至刮板55位置时，刮板55可将磁吸辊53表面的含磁金属材料剐蹭下来，并通过阻板54下端的弧面掉落至出口槽541的位置，再顺着下料板56向外排出和收集，二次分筛机构5可进一步对
物料进行分筛、磁选，以提高正极材料的回收利用率。
44.实施例三：
45.步骤一、首先将收集到的多组锂电池送入撕碎机中，再利用加入惰性气体热解及利用溶液泡制，从而所得到正极材料及铝片，接着，将正极材料取出后，再进行两次以上的粉碎，粉碎后得到块状金属材料和钴酸锂粉，而该些金属材料中仍掺杂一定量的含磁性金属，依次将该些混合物送入筛选设备1内部进行分离；
46.步骤二、分离时，将此混合物依次从进料框2倾倒至筛选设备1的内部，进料框2与导料板42相对，混合物经过一级分筛机构4进行首次分筛，物料先是通过导料板42上端的倾斜面，其中钴酸锂粉顺着导料板42表面的倾斜滑落至固定板41表面，再通过漏孔向下掉落至空槽6的内部，启动风机7，通过通风管71对钴酸锂粉向抽吸引并收集；与此同时，块状金属材料依次经过导料板42表面时，通过错位放置的转柱46之间的空隙转动而下，转柱46延缓金属材料的下降速度，迫使钴酸锂粉先落入固定板41上，以此对块状金属材料和钴酸锂粉进行区分，金属材料缓慢并均匀的散落至固定板41表面，而金属材料中混杂的含磁性金属物质却吸附在导料板42表面的磁吸片45上，从而在筛分出钴酸锂粉的同时，又可使含磁性金属物质从金属材料中区分开来，提高工作效率；
47.步骤三、启动液压推杆43，其驱动导料板42向前推动，套环421沿着导杆412向前滑动，导料板42下端的推块44将停留在固定板41表面的金属材料推动而下，再通过固定板41下端的二次分筛机构5进行二次分筛，其中含磁性金属沾附在二次分筛机构5表面，其余的金属材料可通过出料口3自动向外排出；
48.步骤四、而在导料板42前推并离开固定板41表面时，磁吸片45与击块9撞击，部分的含磁金属材料撞击而下，磁吸片45受到抵触向内槽422内部凹陷并抵压折8，折板8的开口张开角度增大；而当导料板42在液压推杆43往回推动时，磁吸片45失去抵触，在折板8的弹性作用下复位回弹，而在此回弹的过程中，磁吸片45表面的含磁金属材料受到波动均向下掉落至二次分筛机构5表面，以便进行二次磁选；
49.步骤五、二次分筛机构5使用时，需先启动电机51，转轴52带动磁吸辊53逆时针转动，金属材料经过磁吸辊53弧形面向下滑落，并通过出料口3向外排出；而含磁金属物质与磁吸辊53相吸，经过一个周圈的吸附与堆积，其转动至刮板55位置时，刮板55可将磁吸辊53表面的含磁金属材料剐蹭下来，并通过阻板54下端的弧面掉落至出口槽541的位置，再顺着下料板56向外排出和收集，二次分筛机构5可进一步对物料进行分筛、磁选，以提高正极材料的回收利用率。
50.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽
叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。