[發(fā)明專利]一種從廢棄鋰離子電池中直接再生高純度碳酸鋰的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811337738.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN109437253B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金惠;王萌萌;譚全銀;劉麗麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C01D15/08
• 分類號(hào): C01D15/08;H01M10/54
• 代理公司: 11225 北京金信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張皓;嚴(yán)彩霞<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=

1.一種從廢棄鋰離子電池中直接再生高純度碳酸鋰的方法，包括以下步驟：

(1)將廢棄鋰離子電池拆解后得到含有正極材料的正極片進(jìn)行粉碎處理形成粉末，然后進(jìn)行高溫焙燒去除導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，過(guò)200目篩，得到粒度為30-150μm的含鋰正極材料顆粒；

(2)將步驟(1)得到的含鋰正極材料顆粒、固態(tài)干冰和氧化鋯磨球放于氧化鋯球磨罐中，將氧化鋯球磨罐置于行星式高能球磨機(jī)上進(jìn)行機(jī)械化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后開罐釋放多余的二氧化碳?xì)怏w，所述高能球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為200～700r/min；

(3)將步驟(2)的經(jīng)過(guò)機(jī)械化學(xué)反應(yīng)得到的產(chǎn)品用去離子水作為溶劑進(jìn)行溶解，得到含碳酸鋰的水溶液，然后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶后即可得到高純度的碳酸鋰產(chǎn)品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述正極材料包括，但不限于，LiCoO₂、LiFePO₄和Li(NiCoMn)_1/3O₂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，得到的所述含鋰正極材料顆粒的粒度為50-100μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，得到的所述含鋰正極材料顆粒的粒度為55-80μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述高溫焙燒溫度為400至500℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述機(jī)械化學(xué)反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為30～240min，高能球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為200～700r/min，所述固態(tài)干冰和正極材料顆粒的質(zhì)量配比為10:1～40:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述機(jī)械化學(xué)反應(yīng)時(shí)間為30～90min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述機(jī)械化學(xué)反應(yīng)時(shí)間為30min、60min或90min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述高能球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為300～700r/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述高能球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為300～600r/min。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述固態(tài)干冰和正極材料顆粒的質(zhì)量配比為10:1～30:1。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述固態(tài)干冰和正極材料顆粒的質(zhì)量配比為10:1～20:1。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述去離子水作為浸出試劑可循環(huán)利用。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述碳酸鋰溶液的蒸發(fā)結(jié)晶在90～100℃的溫度條件下進(jìn)行。