廢棄鋰離子電池強(qiáng)化選擇性破碎研究.pdf

1、隨著手機(jī)更新?lián)Q代速度的加快，目前我國(guó)每年產(chǎn)生的廢棄鋰離子電池?cái)?shù)以億計(jì)。廢棄鋰離子電池的資源化回收既能實(shí)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(duì)環(huán)境的污染，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)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(qiáng)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(guò)細(xì)破碎。因此，研究廢棄鋰離子電

2、池的選擇性破碎至關(guān)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(chǔ)上建立了廢棄鋰離子電池選擇性破碎評(píng)價(jià)模型，提出了破碎產(chǎn)物質(zhì)量分布離散度ε和質(zhì)量分布差異△，其表達(dá)式分別如下：此處公式省略：
　　為了驗(yàn)證評(píng)價(jià)模型的可行性，本文選擇了選擇性破碎特性依次增強(qiáng)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(jìn)行破碎，并利用所建模型對(duì)破碎結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。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(zhì)量分布離散度和質(zhì)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(shuō)明四者的選擇性破碎特性依次增強(qiáng)，與實(shí)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(píng)價(jià)模型之后，主要對(duì)廢棄鋰離子電池的選擇性破碎強(qiáng)化進(jìn)行了研究。首先針對(duì)廢棄鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)設(shè)計(jì)了適合其破碎的立式?jīng)_擊式破碎機(jī)，分析了立式?jīng)_擊式破碎機(jī)對(duì)廢棄鋰離子電

4、池的選擇性破碎機(jī)理。廢棄鋰離子電池各組分之間的機(jī)械性質(zhì)差異和本身的粒度差異是其具有較強(qiáng)選擇性破碎特性的根本原因，立式?jīng)_擊式破碎機(jī)可以強(qiáng)化廢棄鋰離子電池的選擇性破碎，它對(duì)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(shè)計(jì)的破碎機(jī)進(jìn)行了廢棄鋰離子電池的選擇性破碎強(qiáng)化研究，通過(guò)正交試驗(yàn)獲得了各個(gè)因素與選擇性破碎效果之間的相關(guān)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(duì)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(zhuǎn)速>錘頭轉(zhuǎn)速和給料量的交互作用>給料量>破碎時(shí)間和給料量的交互作用>錘頭轉(zhuǎn)速和破碎時(shí)間的交互作用>破碎時(shí)間。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)錘頭轉(zhuǎn)速為2800rpm、給料量為500g、破碎時(shí)間為3min時(shí)，廢棄鋰離子電池的選擇性破碎效果達(dá)到最佳，其破碎產(chǎn)物的質(zhì)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(chǔ)上提出了廢棄鋰離子電池