废旧三元锂电池破碎分选设备铜铝分离工艺

 一、工艺流程及核心技术

1. 预处理与热解破碎 ：废旧三元锂电池经放电处理后，通过破碎热解系统完成外壳破裂与有机电解液脱除，获得混合物料（含外壳、铜铝箔及极粉）。此阶段需控制热解温度（400-600℃）以避免金属氧化。

2. 极粉剥离系统——气流分级技术 ；混合物料进入气流剥离机，通过高速旋转叶轮产生的摩擦力和剪切力实现极粉与铜铝箔的物理剥离。工艺参数优化要点：  叶轮转速：1200-1800 rpm  ，气流速度：8-12 m/s  

3. 铜铝金属粗破与外壳分选 ； 脱粉后的铜铝箔与外壳进入锤式破碎机（筛网孔径3mm），通过差异化破碎实现：  铜铝箔被锤击破碎为<3mm碎片  ；铝外壳因厚度较大（0.5-1mm）被搓揉成球形颗粒  ；

振动筛（筛分效率≥95%）将球形外壳（粒径>5mm）筛出，铜铝碎片进入精细处理环节。

4. 金属精细研磨与比重分选 ；铜铝碎片经立式研磨机处理（出料粒径0.2-1mm），进一步脱除包裹的残余极粉，同时通过内置筛网二次去除未破碎外壳。最终物料进入比重分选机，利用铜（8.96 g/cm3）与铝（2.7 g/cm3）的密度差异实现分选，分选精度可达：  铜回收率：98% ； 铝回收率：98%  ；金属纯度：98%  。

二、技术优势分析

1. 资源回收率突破性提升，极粉回收率较传统酸浸法提高15%-20% ，铜铝金属综合回收率提高至95%以上 。

2. 工艺环保性显著增强；全程干法物理分选，避免酸碱试剂使用 ，极粉直接回收，减少高温冶金能耗 。

3. 经济性优化；铜铝分选成本降低至传统工艺的60% ，高纯度金属（Cu≥97%，Al≥97%）可直接进入冶炼环节  。

三、应用前景与挑战

该工艺已在国内某大型电池回收企业完成中试，处理能力达2吨/小时。实际运行数据显示：  每吨废电池可回收铜箔120-150kg、铝箔80-100kg  ；极粉（含镍钴锰）回收价值达8000元/吨  

未来研究方向包括：  

1. 开发智能化分选设备，提升粒径控制精度 ；2. 研究极粉与金属的界面结合机制以优化剥离效率  ；3. 探索铜铝箔直接再生为电池集流体的可行性 。 

锂电池破碎分选设备铜铝分离工艺通过多级破碎-摩擦剥离-比重分选技术体系，实现了废旧锂电池中金属与活性物质的高效回收。其核心创新在于：  气流分级与锤式破碎的协同作用突破传统分选瓶颈 ； 干法工艺实现环境效益与经济效益的双重提升；该技术为动力电池回收行业提供了可规模化推广的解决方案，助力“双碳”目标下的资源循环体系建设。