[發明專利]一種廢舊錳酸鋰電池的回收方法

有效

• 申請號: 201710380170.0
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107181014B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 陳洪波;劉少北
• 申請（專利權）人: 廣州鋰力新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 顏春艷

本發明涉及電池回收利用技術領域，具體公開了一種廢舊錳酸鋰電池的回收方法。所述的方法包含如下步驟：(1)將廢舊錳酸鋰電池拆解后取正極極片洗滌，然后進行高溫處理；(2)將經步驟(1)高溫處理后的正極極片粉碎；再置于有機酸溶液體系中反應得反應液；所述的有機酸溶液體系包含：枸椽酸溶液、蘋果酸溶液、咖啡酸溶液和H₂O₂；(3)在步驟(2)所述的反應液中加入萃取液進行萃取，萃取完畢后分離萃取液；(4)在萃取液中加入無機酸溶液并進行充分震蕩，震蕩完畢后分離無機酸溶液；(5)在無機酸溶液中加入飽和碳酸鈉溶液，得沉淀物碳酸鋰。該方法得到的碳酸鋰的純度大于99.5％，碳酸鋰的純度達到了電池碳酸鋰的國家標準。

技術領域

本發明涉及電池回收利用技術領域，具體涉及一種廢舊錳酸鋰電池的回收方法。

背景技術

錳酸鋰電池，是指用是指正極使用錳酸鋰材料的電池。由于錳酸鋰材料成本低、安全性和低溫性能好的正極材料，被廣泛用作電池正極材料。

但鋰離子電池壽命一般為1-3年。據統計，從2002到2006年，我國廢舊鋰離子電池數量大約為200-500噸/年。預測到2020年，全球廢舊鋰離子電池的數量約為250億只，重量達50萬噸。而廢舊鋰離子電池含有多種有害物質，如有機溶劑，重金屬和有毒氣體，如果不加以回收利用，則會造成嚴重的環境污染。

在對廢舊鋰離子電池的回收過程中最有價值之處在于對鋰離子電池中的鈷、鎳、錳、鋰及鐵和鋁等金屬的回收。目前現有技術能夠實現對鈷、鎳、錳、鋰及鐵和鋁等金屬的回收，但由于現有的錳酸鋰離子電池正極材料復雜，導致后續的分離提純過程變得復雜和困難，使得得到的最終金屬產品純度不高。因此，為了得到純度較高的再生產品，回收過程的除雜問題是關鍵，如何通過簡單的方法得到最好的除雜效果是現階段鋰離子電池回收利用的研究重點。尤其是對于回收后再用于制作電池的材料，其對純度的要求更高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，為了克服現有技術在回收廢舊錳酸鋰電池的過程中得不到高純度的金屬鋰，本發明提供一種廢舊廢舊錳酸鋰電池的回收方法。

本發明所要解決的上述技術問題，通過以下技術方案予以實現：

一種廢舊錳酸鋰電池的回收方法，包含如下步驟：

(1)將廢舊錳酸鋰電池拆解后取正極極片洗滌，然后進行高溫處理；

(2)將經步驟(1)高溫處理后的正極極片粉碎；再置于有機酸溶液體系中反應得反應液；所述的有機酸溶液體系包含：枸椽酸溶液、蘋果酸溶液、咖啡酸溶液和H₂O₂；

(3)在步驟(2)所述的反應液中加入萃取液進行萃取，萃取完畢后分離萃取液；

(4)在萃取液中加入無機酸溶液并進行充分震蕩，震蕩完畢后分離無機酸溶液；

(5)在無機酸溶液中加入飽和碳酸鈉溶液，得沉淀物碳酸鋰。

優選地，步驟(2)中所述的有機酸溶液體系中枸椽酸溶液、蘋果酸溶液和咖啡酸溶液的摩爾濃度分別為2～3mol/L、1～2mol/L以及0.2～0.5mol/L；H₂O₂的用量為有機酸溶液體系體積的20％～30％；有機酸溶液體系的體積用量與正極極片的質量比為40～80mL:1g。

最優選地，步驟(2)中所述的有機酸溶液體系中枸椽酸溶液、蘋果酸溶液和咖啡酸溶液的摩爾濃度分別為3mol/L、1.5mol/L以及0.5mol/L；H₂O₂的用量為有機酸溶液體系體積的25％；有機酸溶液體系的體積用量與正極極片的質量比為60mL:1g。

優選地，步驟(2)中所述的粉碎是指將正極極片粉碎粉碎至粒徑不大于0.3mm；所述的反應是指在90～100℃反應1～2h。