[發明專利]一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法

有效

• 申請號: 201811222014.2
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109461984B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 胡江生;吳媛;鄧怡晨;陳彬
• 申請（專利權）人: 浙江衡遠新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C22B7/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述方法包括：

對所述廢舊鋰離子電池的正極材料依次進行堿浸處理、酸浸處理，得到含有價金屬離子的浸出液；

采用透析膜密封的氧化石墨烯膠體吸附所述浸出液中的有價金屬離子，得到透析膜密封的吸附氧化石墨烯膠體；

將所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯膠體放入預設pH值的酸性溶液中，于一定溫度下進行脫附處理，得到富集單一有價金屬離子的脫附液；

所述有價金屬離子包括Ni²⁺,Co²⁺和Mn²⁺。

2.根據權利要求1所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述將所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯膠體放入預設pH值的酸性溶液中，于一定溫度下進行脫附處理，得到富集單一有價金屬離子的脫附液包括：

(1)調節酸性溶液至預設pH值為1～3；將所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯膠體放入所述pH值為1～3的酸性溶液中，于60～95℃的溫度下脫附處理1～5小時，得到富集Co²⁺的脫附液；

(2)調節酸性溶液至預設pH值為3～5；將經過步驟(1)處理后的所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯膠體放入所述pH值為3～5的酸性溶液中，于60～95℃的溫度下脫附處理1～5小時，得到富集Ni²⁺的脫附液；

(3)調節酸性溶液至預設pH值為5～6；將經過步驟(2)處理后的所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯膠體放入所述pH值為5～6的酸性溶液中，于60～95℃的溫度下脫附處理1～5小時，得到富集Mn²⁺的脫附液。

3.根據權利要求1所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，在對所述廢舊鋰離子電池的正極材料依次進行堿浸處理、酸浸處理之前，所述方法還包括對所述廢舊鋰離子電池進行預處理，所述預處理包括：

將廢舊鋰離子電池進行自放電或者浸入電解質溶液中放電至無電狀態，得到失活電池；

從所述失活電池中分選出所述正極材料。

4.根據權利要求1所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述堿浸處理包括：

將所述正極材料放入溫度為40～60℃，pH值為8～10的強堿溶液中浸泡10～15小時后，過濾得到正極活性物固體。

5.根據權利要求4所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述酸浸處理包括：

向所述正極活性物固體加入過量的無機酸與過氧化氫的混合溶液，加熱至50～70℃，浸泡1～3小時后，過濾得到所述含有價金屬離子的浸出液。

6.根據權利要求5所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述混合溶液中過氧化氫的質量分數為15～25％，所述無機酸與所述過氧化氫的質量比為(5～8):(1～3)。

7.根據權利要求5或6所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述無機酸為濃度2～5mol/L的硫酸，所述正極活性物固體與所述混合溶液的質量比為1:(3～5)。

8.根據權利要求1所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述透析膜的截留分子量大于8000；所述氧化石墨烯膠體的濃度為0.5～5.0mg/ml，pH值為5.5～6.5；所述氧化石墨烯膠體與所述浸出液的體積比為(2～3):1。

9.根據權利要求1或2所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述酸性溶液為鹽酸、硫酸、硝酸中的一種或多種的混合。

10.根據權利要求1或2所述的一種回收廢舊鋰離子電池中有價金屬的方法，其特征在于，所述方法還包括：向所述富集單一有價金屬離子的脫附液中加入對應的沉淀劑進行沉淀處理，得到對應于所述單一有價金屬離子的沉淀物。