電池組和電化學電池中的材料通過使用泡沫浮選技術以適合回收的形式進行分離。從轉換的電池廢品中除去疏松材料，如殼體，所得漿料進行泡沫浮選。泡沫浮選劑，包括起泡劑，捕收劑和/或抑制劑，用于操縱廢品中材料的親水性和疏水性。疏水材料夾帶在泡沫的氣泡中并流出泡沫浮選容器，同時那些親水性的保持在容器中，從而分離電池板柵材料，而不使用火法冶金、能源密集型工藝或其他環境上不希望的工藝。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】CN 102985187 A書明說1/12 頁通過泡沬浮選法從回收的電化學電池和電池組中分離材料的工藝
技術介紹
電化學電池和電池組(electrochemical cells and batteries)的回收利用在經濟和環境方面均很重要。目前，超過98%的鉛酸電池得到回收利用。可充電和不可充電的零售電池(consumer ce11 s),例如,利用鋰離子、鋅-碳、鋅-堿性化學品的紐扣,D, C, AA和AAA型電池也期望得到回收利用。目前，回收方法中火法精煉占主導地位。火法冶金工藝從環境保護方面來講不是最佳的，因為它們會導致二氧化碳的排放，并產生廢料，如熔渣和浮渣。由于火法冶金技術的高能量強度，這些廢材料的再加工方法的成本也很高昂。在目前的回收實踐中，廢電池組和電池首先送去進行破碎或粉碎操作，在那里經過機械粉碎。通過沉降/漂浮操作，從碾碎的電池中除去在電池殼體中使用的聚合物材料，其中，由于密度差異，低密度塑料從其他材料中漂浮出來。在鉛酸電池的情況下，該糊狀物隨后經火法冶金操作處理，其中該材料在化學還原氣氛中加熱至>1000°C。在該操作中，鉛基化合物(即，PbSO4, PbO2, PbO)被化學還原為金屬鉛，其被移除并進一步冶金精煉。這些是能量非常密集的工藝，特別根據這樣的事實，即在該操作過程中產生的大量鉛重新轉化為制造新的鉛酸電池所用的鉛氧化物。碳作為電化學活性材料存在于諸多電池中，如鋰離子電池中的陽極，或作為改性劑以改善在電化學活性材料中的導電性，或向電池添加電容元件從而改善充電/放電性能。當使用火法冶金回收技術時，所述碳會導致過量的二氧化碳排放，和導致難以保持用于有效冶煉的適當co2/co比例。對這些電池的常規火法和濕法冶金回收工藝，也往往致使碳失活，而使之不適合再用于制造新電池組。在回收過程中，碳的存在也會限制浸出、靜電和密度驅動的分離工藝的有效性。這在回收鉛酸和非鉛酸電池(例如，鋰離子，鎳-金屬氫化物和鋅基電池)中都已經被發現。具體而言，在浸出的情況下，其中化學活性溶液被用于回收和分離金屬物質，碳能夠形成膠體懸浮液，其從該工藝中除去溶浸劑(Ieachant)。碳可被濕法冶金操作中使用的試劑污染，使得難以通過環保的方式進行處置。因此，在回收電池之前除去碳是有益的。雖然泡沫浮選法已在其他領域中使用，但在電池和電化學電池回收領域中并沒有應用。現已發現，通過在回收電池的過程中使用泡沫浮選技術分離某些化合物，能夠避免在現有回收工藝中使用的熱化學還原步驟。當使用泡沫浮選工藝時，相比火法冶金工藝，適合再用于制造新的鉛基電化學電池的再生材料的制造成本可以減小。相比現有技術的火法冶金技術，由于減少或消除了不希望的排放，使用泡沫浮選回收技術也可以減少對環境的影響。當通過泡沫浮選除去碳時，可避免與碳相關的缺點。特別是，由泡沫浮選分離的碳可以在電池制造中直接使用。同樣地，由泡沫浮選分離的其它電池材料也具有適合于在電池制造中直接使用的等級。
技術實現思路
3電池回收過程中使用泡沫浮選法分離材料。存在于鉛酸電池中的鉛化合物可使用泡沫浮選法回收利用。電池中的碳材料，也可以通過泡沫浮選法從電池材料中分離出來。在本專利技術的實踐中，電池可經過常規的破碎或粉碎操作。此操作后所留材料然后進行泡沫浮選過程。泡沫浮選過程涉及操縱待分離材料的親水和疏水特性。當用空氣引入該處理過的材料時，疏水性材料粘附在氣泡上并浮到表面，在那里它們可以除去。親水性材料留在溶液中或下沉。更具體地說，本專利技術提供了一種電池回收過程中分離材料的改進方法，包括(a)粉碎電池，(b)除去殼體材料，(C)在容器中，將所得的電池漿料懸浮于水中，(d)向該漿料中加入泡沫浮選劑，(e)向容器中引入空氣以制造泡沫，由此疏水材料被氣泡夾帶，和(f)使得所夾帶的材料漂浮到容器頂部以及使所夾帶的材料流出容器。專利技術詳述根據本專利技術，使用泡沫浮選法從廢電池和電化學電池中分離某些材料。正如在本申請中所使用的，提及的電池應該被理解為包括所有類型的電池和電化學電池。本專利技術方法所包含的技術可以用于代替現有技術的火法冶金技術，這種現有技術由于成本、能源消耗和排放而對環境不太理想。如上所述，在當前的回收實踐中，廢電池組和電池首先被送去破碎操作，在那兒經過機械粉碎。通過沉降/漂浮操作從破碎的電池中除去在電池殼中使用的聚合物材料，其中，由于密度差異，低密度塑料從其他材料浮選出來。在本專利技術的實踐中，可以采用這種初步粉碎和去除處理。之后殘余的材料進行泡沫浮選分離。泡沫浮選分離是通過操縱待分離材料的表面親水/疏水特性進行。親水性表面將趨于結合水，而疏水表面將結合非水相，例如，空氣或油。為操縱表面的親水性/疏水性，使用那些優選地將自身附著到材料表面的化學劑。這通常是通過產生水性懸浮液來實現，其中向所述水性懸浮液中加入適用于操縱待分離材料親水性和疏水性的試劑，通常通過混合或攪拌來添加。為了本申請的目的，應該理解的是，泡沫浮選劑是一種適于操縱待分離材料的疏水和/或親水特性的材料。用這些試劑處理后，將該懸浮液通過用空氣鼓泡的容器。在該容器中，疏水性材料附著于氣泡并漂浮到表面優先去除，而親水性材料在水中下沉或保留在水中。以這種方式，材料可彼此分離。本專利技術的方法可應用于分離其中親水和疏水特性可相對彼此操縱的任何電池件。適合通過泡沫浮選分離的回收電池材料中的材料是鉛化合物和碳。雖然泡沫浮選還沒有被用于待分離材料中的陽離子相同的情況，但在本專利技術的實踐中已經發現，泡沫浮選法特別適合從Pb(II)化合物分離Pb(IV)。同樣地，它可用于電池中存在的鎳化合物的彼此分離。本專利技術的實踐中可使用商業可得的泡沫浮選槽。一種合適的槽是Denver D_12槽。待進行泡沫浮選的材料置于槽內，優選與起泡劑一起。適合的起泡劑包括醇，松油，聚乙二醇，聚氧石臘(polyoxyparafins)和二甲酹。這些試劑穩定摻氣氣泡的形成，該氣泡基于改性后所分離材料的疏水性和親水性而實現分離。作為捕收劑(collector)而已知的試劑也可以加入到槽中。捕收劑協助疏水性材料漂浮和/或粘附到氣泡。抑制劑(depressant)也可加入到槽中。抑制劑協助親水性材料下沉和/或不夾帶在泡沫中。影響待分離材料的疏水性和親水性的試劑包括脂肪酸(例如，硬脂酸鹽(stearates),油酸鹽(oleates)),黃原酸鹽(xanthates), 二硫代磷酸鹽(dithiophosphates),木質素磺酸鹽(Iignosulphonates),月虧類,脲類和氨基磺酸鹽(aminosulphonates)。這些試劑的作用是改變被分離物質的性質。根據常規技術將這些試劑添加到泡沫浮選槽中。優選使用那些改性上述試劑的吸收行為的試劑，以改善鉛化合物的分離。這些改性劑包括堿(例如，CaO, NaOH, NaCO3)，酸(H2SO4, HCl, HNO3)，有機物(如糊精，淀粉，膠(glue))，陽離子(Pb2+，Ba2+，Ca2+，Cu+，Pb2+，Zn2+，Ag+)，和 / 或陰離子(SiO32' PO43' CN_，CO32'S2O。在汽車起動器、照明和點火電池、不間斷電源、電動車輛、電通信和替代能源中，鉛酸電池是能量儲存的主導技術。本專利技術的方法特別適用鉛酸電池。在通常電本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：TW埃利斯，
申請(專利權)人：RSR科技股份有限公司，
類型：
國別省市：
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