廢棄鋰離子電池強化選擇性破碎研究.pdf

1、隨著手機更新?lián)Q代速度的加快，目前我國每年產(chǎn)生的廢棄鋰離子電池數(shù)以億計。廢棄鋰離子電池的資源化回收既能實現(xiàn)銅、鈷、鋁等重要金屬資源的二次利用，又能有效的防止對環(huán)境的污染，具有重要的經(jīng)濟價值和社會效益。破碎是廢棄鋰離子電池資源化的首要環(huán)節(jié)，為后續(xù)的回收提供原料，破碎效果的好壞直接影響到后續(xù)的分選效果。廢棄鋰離子電池具有較好的選擇性破碎特性，強化廢棄鋰離子電池選擇性破碎既可以使電池充分的解離，又可以避免不必要的過細破碎。因此，研究廢棄鋰離子電

2、池的選擇性破碎至關重要。
　　本文首先研究了廢棄鋰離子電池的破碎行為，在此基礎上建立了廢棄鋰離子電池選擇性破碎評價模型，提出了破碎產(chǎn)物質量分布離散度ε和質量分布差異△，其表達式分別如下：此處公式省略：
　　為了驗證評價模型的可行性，本文選擇了選擇性破碎特性依次增強的 CRT含鉛玻璃、煤、廢棄線路板和廢棄鋰離子電池四種物料進行破碎，并利用所建模型對破碎結果進行評價。CRT含鉛玻璃、煤、廢棄線路板和廢棄鋰離子電池四種物料破碎產(chǎn)物

3、的質量分布離散度和質量分布差異分別為0.0225、0.1279、0.1344、0.1924和0.0117、0.0395、0.3211、6.6066，說明四者的選擇性破碎特性依次增強，與實際情況相符，證明了該模型在理論上是可行的。
　　在獲得廢棄鋰離子電池選擇性破碎評價模型之后，主要對廢棄鋰離子電池的選擇性破碎強化進行了研究。首先針對廢棄鋰離子電池的結構組成特點設計了適合其破碎的立式?jīng)_擊式破碎機，分析了立式?jīng)_擊式破碎機對廢棄鋰離子電

4、池的選擇性破碎機理。廢棄鋰離子電池各組分之間的機械性質差異和本身的粒度差異是其具有較強選擇性破碎特性的根本原因，立式?jīng)_擊式破碎機可以強化廢棄鋰離子電池的選擇性破碎，它對廢棄鋰離子電池的破碎作用主要有擊碎、剪切和摩擦三種形式，主要以擊碎為主。然后利用所設計的破碎機進行了廢棄鋰離子電池的選擇性破碎強化研究，通過正交試驗獲得了各個因素與選擇性破碎效果之間的相關性，建立了廢棄鋰離子電池選擇性破碎效果公式。確定了各因素對廢棄鋰離子電池選擇性破碎效

5、果影響的顯著性，顯著性從大到小依次為：錘頭轉速>錘頭轉速和給料量的交互作用>給料量>破碎時間和給料量的交互作用>錘頭轉速和破碎時間的交互作用>破碎時間。
　　試驗結果表明，當錘頭轉速為2800rpm、給料量為500g、破碎時間為3min時，廢棄鋰離子電池的選擇性破碎效果達到最佳，其破碎產(chǎn)物的質量分布離散度和分布差異分別為0.2252和7.3014。
　　綜上所述，本文在研究廢棄鋰離子電池選擇性破碎的基礎上提出了廢棄鋰離子電池