一種用於粘結體分離的裝置的製作方法

2023-07-26 01:25:41

專利名稱：一種用於粘結體分離的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能夠將粘結在一起材料相互分離的裝置，尤其適用於通過化學或物理粘結作用粘結於大塊物質上的固體粉末和該大塊物質的分離。該裝置可以同時完成溶劑提取、粉末與大塊物體的篩分兩個操作，屬於化工分離技術與裝置領域。
背景技術：
近年來，鋰離子電池因為具有比能量大、無記憶效應，使用成本低等優勢，目前已被廣泛用於各種移動耗電設備，例如筆記本計算機、行動電話、照相機、攝像機等，最近又被用於電動車輛。毫無疑問，這種大規模的應用不可避免地帶來同樣規模的廢舊電池。儘管鋰離子電池成分毒性較小，但其中鋰和鈷等資源極為有限，如不將廢舊鋰離子電池回收和資源化，使之再利用，鋰離子電池生產和使用必定不可以持久。到現在為止，鋰離子電池的資源化思路大致可以分為兩種。一種是將電池切割、 粉碎、烘乾、酸浸、分離，然後應用冶金技術得到金屬或化合物。這種處理方法的主要問題是，雖然部分有價金屬如鋰和鈷被提取，但在提取過程形成了更多的副產品。這有悖於可持續發展的綠色化工技術的要求。第二種技術包括我們已授權專利技術(ZL 2006 1 0037681. 4)，主要使用物理拆解的辦法將電池成分分離，之後經適當地化學處理得到再生的電極活性物質。第二種技術大大降低了副產物的生成，符合綠色化工的要求。我們已在專利ZL 2006 1 0037681. 4指出，電池經破殼，電池內芯被取出並洗滌， 然後切割成小塊之後，使用有機溶劑處理，可以使粘結劑溶於有機溶劑，結果使固體活性物質粉末從集電體上脫落，造成了與隔膜、銅箔、鋁箔分離。不過，特別是在固體粉末比較多時，從基底上脫落下來的固體粉末有可能會再次粘附在基底上，使分離過程的效率大大降低。為了使該過程更加容易和方便地進行，提高工作效率，我們設計了本實用新型公開的一種集溶劑提取、粉末物質與大塊物質篩分的裝置。
發明內容技術問題本實用新型的目的是提供一種同時具有篩分和溶劑提取能力的裝置， 將粘附在大塊固體基底上的粉末物質與基底高效率地分離。技術方案本實用新型的用於粘結體分離的裝置主要包括置於同一個圓錐形容器的一個帶機械攪拌的提取器，提取器上蓋、具有篩孔的篩分器、攪拌器及其攪拌5、固體粉末收集器、粉末固體收集器下蓋、保溫外套；其中，提取器位於錐形的固體粉末收集器中的上方，提取器的下部設有篩分器，保溫外套包在固體粉末收集器外部，提取器的上部設有提取器上蓋；攪拌槳位於提取器中並通過轉軸與提取器上蓋外的攪拌驅動器連接，固體粉末收集器的下部設有粉末固體收集器下蓋。提取器和固體粉末收集器之間的篩分器的篩孔為0.01 mm 3 mm的光滑小孔。有益效果本實用新型涉及的是一種將粘結在大塊固體基底上的固體粉末與其分離的裝置。該裝置使用提取劑破壞固體粉末與大塊物質粘結作用，也使固體粉末與大塊固體篩分，可以保證從大塊固體上掉落的固體粉末及時地與大塊固體分離，大大提高了洗脫的效率。可用於鋰離子電池電極組分等小顆粒通過化學或物理作用粘附在大塊固體基底上的粘著物與基底的分離。

圖1是本實用新型分離裝置的結構示意圖，其中有提取器1、提取器上蓋2、篩分器3、攪拌器4及其攪拌槳5、粉末固體收集器6、粉末固體收集器下蓋7、保溫外套8。
具體實施方式
本實用新型是一種用於粘結體分離的裝置，主要包括置於同一個錐形容器的一個帶機械攪拌的提取器、篩分器、粉末固體收集器和保溫外套4部分。其中，提取器位於錐形的粉末固體收集器的上方，提取器和粉末固體收集器由設有篩孔的篩分器分開。提取器的中部設有攪拌器及其攪拌槳，提取器的上部設有提取器上蓋，攪拌器的攪拌槳從提取器上蓋穿出。粉末固體收集器的下部設有粉末固體收集器下蓋。各部分的作用如下1)帶機械攪拌的溶劑提取器，用於盛放提取劑液體和待分離的固體物料。本裝置使用提取劑溶解粘結劑，從而使固體粉末從大塊固體基底上脫落下來。為了促進粘結劑的溶解過程以及固體粉末與固體基底的分離，本裝置包含一個機械攪拌器。因為固體基底可能會比較軟，機械攪拌器的攪拌槳必須特別設計。溶劑提取器的上部有開口，以便於待分離物料的投入和大塊固體物質的排出。2) 篩分器。篩分器位於提取器和固體粉末收集器之間，其上有光滑小孔。小孔的孔徑由固體粉末的粒徑決定，它們保證洗脫下來的固體粉末和溶劑穿過，但不允許大塊的固體物質通過。3)固體粉末收集器。它被置於篩分器的下部，呈圓錐形。圓錐體的下部設有開關以使固體粉末及粘結劑的溶液排出。1. 分離裝置的結構該分離裝置主要包括置於同一個錐形容器的一個帶機械攪拌的提取器、篩分器、 粉末固體收集器和保溫外套等4部分。其中，提取器1位於錐形的粉末固體收集器6的上方，提取器1和粉末固體收集器6由設有篩孔的篩分器3分開。提取器的中上部設有攪拌器4及其特別設計的攪拌槳5，保證槳葉旋轉時不使柔軟的大塊物料捲曲而產生包埋現象； 提取器的上部設有提取器上蓋2，用於待分離物料的投入與大塊物體的排出；攪拌器的攪拌槳5從提取器上蓋2穿出。粉末固體收集器的下部設有粉末固體收集器下蓋7用於固體粉末和提取劑的排出。提取器的外部設有保溫外套8，可以使具有一定溫度的流體從夾套中通過來控制提取過程的溫度。為了便於觀察，可以在提取器中合適的位置布置探測器；也可以在提取器的合適位置安置大塊物料捕撈器。2. 具體實施步驟裝置在使用時，升高攪拌槳，掀開上蓋，將待處理的物料和處理液(溶劑)投入提取器1，開動溫度控制裝置，緩緩降低攪拌槳的位置，開動攪拌器。到適當時間後停止溫度控制器和攪拌器，開啟上蓋排出所有的大塊物料和提取液；然後開啟粉末收集器下蓋排出粉末與提取液。分別過濾或離心分離上述兩種固液混合物，即可得到粉末固體物質、大塊固體物質和提取液。 合併上述提取液。提取液中含有的粘結劑或其它成分經合適的過程之後被提取， 從而純化提取液。後者可以再次被用於其它物料的處理。
權利要求1.一種用於粘結體分離的裝置，其特徵在於該分離裝置主要包括置於同一個圓錐形容器的一個帶機械攪拌的提取器(1)，提取器上蓋(2)、具有篩孔的篩分器(3)、攪拌器(4)及其攪拌槳(5)、固體粉末收集器(6)、粉末固體收集器下蓋(7)、保溫外套(8);其中，提取器 (1)位於錐形的固體粉末收集器(6)中的上方，提取器(1)的下部設有篩分器(3)，保溫外套 (8)包在固體粉末收集器(6)外部，提取器(1)的上部設有提取器上蓋(2);攪拌槳(5)位於提取器(1)中並通過轉軸與提取器上蓋(2 )外的攪拌驅動器(4 )連接，固體粉末收集器(6 ) 的下部設有粉末固體收集器下蓋(J)。
2.根據權利要求1所述的用於粘結體分離的裝置，其特徵在於位於提取器(1)和固體粉末收集器(6)之間的篩分器(3)的篩孔為0.01 mm 3 mm的光滑小孔。
專利摘要本實用新型公開了一種用於粘結體分離的裝置，可用於用粘結劑粘結於大塊物質上的固體粉末和該大塊物質的分離，尤其適用於鋰離子電池電極活性物質與集流體的相互分離，可以同時完成溶劑提取、粉末與大塊物體的篩分兩個操作。該分離裝置主要由一個帶機械攪拌的提取器(1)，提取器上蓋(2)、篩孔(3)、攪拌器(4)及其攪拌槳(5)、粉末固體收集器(6)、粉末固體收集器下蓋(7)和保溫外套(8)組成。在溶劑將粘結劑提取後，粘結於大塊物質上的固體粉末可以立即通過篩眼落入容器下部，極大地提高了分離效率。屬於化工分離技術領域。
文檔編號B09B3/00GK202174101SQ20112021689
公開日2012年3月28日 申請日期2011年6月24日 優先權日2011年6月24日
發明者雷立旭 申請人:東南大學