[發(fā)明專利]一種錳酸鋰電池廢料制備鋰離子篩的方法及其鋰離子篩

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• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108199104A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 喬延超;陳若葵;譚群英;唐紅輝
• 申請（專利權）人: 湖南邦普循環(huán)科技有限公司;廣東邦普循環(huán)科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁瑩;黃磊

本發(fā)明屬于鋰離子電池材料回收利用技術領域，公開了一種錳酸鋰電池廢料制備鋰離子篩的方法及其鋰離子篩。本發(fā)明方法通過對錳酸鋰電池廢料進行處理得到粉料，再加酸酸化得到含鋰溶液和鋰離子篩。本發(fā)明還提供上述方法制備得到的鋰離子篩，其吸附容量達25.0mg/g以上，首次合成錳損失率為5～10％，后期單次循環(huán)溶損率≤1.50％，性能優(yōu)異。本發(fā)明方法采用酸浸法對熱處理及活化后的錳酸鋰電池廢料進行處理，鋰的回收率可達79.68％以上，所制得的鋰離子篩吸附容量大，在回收鋰資源的同時實現(xiàn)鋰離子篩的制備，無環(huán)境污染，經濟效益可觀。

技術領域

本發(fā)明屬于鋰離子電池材料回收利用技術領域，特別涉及一種錳酸鋰電池廢料制備鋰離子篩的方法及其鋰離子篩。

背景技術

錳酸鋰是一種較有前景的鋰離子電池材料，憑借其低成本、高安全性以及易合成的特點，在鋰電池應用領域占有自己的特定市場。隨著新能源電池材料行業(yè)的迅猛發(fā)展，錳酸鋰電池的產銷量也得到迅猛發(fā)展。錳酸鋰電池的壽命一般情況下只有3～5年，隨著錳酸鋰電池的大量應用，隨之而來的便是錳酸鋰廢舊電池及極片的處理及回收利用問題。

截至目前，錳酸鋰電池廢料的回收利用的方法有很多，但每種方法都有其缺陷。如發(fā)明CN104600389A所述，一種從錳酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收金屬的方法，其步驟為：錳酸鋰廢舊電池放電-拆解-焙燒-水溶解-過濾，獲得廢錳酸鋰粉末；將廢錳酸鋰粉末與硫酸氫鉀混合焙燒-水浸出，加入碳酸鉀溶液后過濾，濾渣中補充一定量的碳酸鋰后將其球磨-壓緊-焙燒，重新獲得錳酸鋰正極材料。這種方法的缺陷為：工藝繁瑣冗長，成本較大，所獲得的錳酸鋰正極材料的性能無法保證。如發(fā)明CN101831548A所述，一種自廢舊錳酸鋰電池回收有價金屬的方法中，錳酸鋰廢舊材料的處理方法是：利用酸性溶液與電池電芯中的錳酸鋰進行反應，然后用堿沉淀回收錳，然后用碳酸鈉沉淀鋰。這種方法缺陷為：先用酸溶解，除雜后，用堿沉淀，成本過高，錳資源廉價易得，采用這種方法來回收的經濟可行性不高。另外的一些方法，如發(fā)明CN106505224A所述，一種錳酸鋰正極材料回收制備石墨烯錳酸鋰復合材料的方法，其步驟為：分離錳酸鋰活性物質與集流體鋁箔；將錳酸鋰與抗壞血酸混合均勻，調節(jié)溫度，得到干凝膠，將干凝膠燒結制得錳酸鋰前驅體。該方法得到的錳酸鋰材料純度難以保證，其各方面性能也很難達到電池級的要求。

綜上所述，鑒于錳的價值較低，簡單的酸浸-堿除雜工藝成本問題日益突出，其他的回收工藝亦存在各種各樣的問題。經濟性等指標上還存在較高的難度。錳酸鋰電池廢料的綜合回收處理工藝亟待解決。

發(fā)明內容

為了克服上述現(xiàn)有技術錳酸鋰廢料綜合回收中的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種錳酸鋰電池廢料制備鋰離子篩的方法及其離子篩。

本發(fā)明另一目的在于提供上述方法制備的鋰離子篩。

本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：

一種錳酸鋰電池廢料制備鋰離子篩的方法，通過對錳酸鋰電池廢料進行處理得到粉料，再加酸酸化得到含鋰溶液和鋰離子篩。

所述的加酸酸化指將粉料加入酸化劑中，所述的酸化劑可為鹽酸或硫酸等；所述酸化劑的氫離子濃度優(yōu)選為0.1～1.0mol/L；所述酸化的處理時間優(yōu)選為1～10h。

所述加酸酸化可同時除去粉料中的金屬鋁。

所述錳酸鋰電池廢料包括錳酸鋰電池、錳酸鋰報廢粉料及塊狀料、廢舊錳酸鋰電池拆解得到的正極片、電池制造過程中產生的正極片邊角料、廢料。

所述處理包括熱處理、機械活化。

所述熱處理的溫度優(yōu)選為400～800℃。所述熱處理的時間優(yōu)選為1～10h。

所述熱處理用于除去粘接劑。所述熱處理后廢料優(yōu)選進行破碎、篩分后再用于機械活化。所述篩分工序優(yōu)選過80～100目篩。