[發明專利]一種廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法

在審

• 申請號: 201710648730.6
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107482273A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 劉振添;張利;李付紹;蔡捷;劉振輝;蕭燕玲;董向忠
• 申請（專利權）人: 廣州盤太能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M4/36;H01M4/60;H01M10/0525;H01G11/30;C22B3/04
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所34117
• 代理人: 張加寬

1.一種廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)回收鋰離子電池的正極廢料，并將正極廢料制成電極片；

(2)以上述電極片為陰極，惰性電極為對電極，在酸性電解液中進行電化學反應，將金屬浸出，得到含有鈷金屬離子的溶液；

(3)調節上述溶液pH為9～10，充分攪拌后，離心，取上清液，依次用二(2-乙基己基)磷酸和異辛基磷酸單異辛酯的混合溶液、二(2-乙基己基)磷酸、二(2,4,4-三甲基戊基)次磷酸、二(2-乙基己基)磷酸對上清液進行萃取，依次除去溶液中的Al³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺；

(4)在上述溶液中加入氟化銨和尿素，混合均勻后，在100～160℃下水熱反應4～12h，得到鈷金屬復合材料。

2.根據權利要求1所述的廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其中，所述酸性電解液包括以下物質：M^x+、有機酸、無機酸、表面活性劑、還原劑；

其中，所述M^x+為Na⁺、K⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Al³⁺中的至少一種；和/或

所述M^x+的濃度為0.1～0.6mol/L。

3.根據權利要求1所述的廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其中，所述有機酸為檸檬酸、甲酸、乙酸、蘋果酸中的至少一種；和/或

所述無機酸為鹽酸、硝酸、硫酸中的至少一種；

在步驟(2)中，所述酸性電解液的pH值為3～5。

4.根據權利要求2或3所述的廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其中，所述還原劑為抗壞血酸、鹽酸羥胺、水合肼中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其中，所述電化學反應的電流密度為5～30mA/cm²，電勢窗口為0.2～0.5V。

6.根據權利要求5所述的廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其中，所述電極片的厚度為0.2～3cm，壓實密度為3～10g/cm³。

7.根據權利要求1所述的廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其中，在步驟(3)中，所述水熱反應的溫度為120～150℃，時間為6～10h。

8.根據權利要求1所述的廢舊鋰離子電池中鈷金屬回收再利用的方法，其中，所述正極廢料的回收方法包括以下步驟：

(1.1)將收集來的報廢的鋰離子電池在室溫下放置于0.1～0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液中進行3～6小時的放電處理；放電處理后，將報廢的鋰離子電池進行手工拆解，獲得正極片、負極片、隔膜和電池外殼、極耳；

(1.2)將上一步得到的廢正極片剪切粉碎，然后在500℃～600℃下煅燒2小時；煅燒后的殘余物采用1mol/L的NaOH溶液進行處理，處理后經過濾、洗滌、烘干、研磨得到金屬復合物粉末。