[發明專利]一種報廢三元鋰電池的回收方法

在審

• 申請號: 201910139092.4
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109888423A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 趙焱;羅堅;施沛穎;劉一彬;楊曉麗
• 申請（專利權）人: 上海毅信環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C01D15/08
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 陳駿鍵

1.一種報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，對報廢三元鋰電池拆解成鋰電池單體，并對拆解后的鋰電池單體進行放電處理；

步驟S2，在采用惰性氣體作為保護氣進行保護的狀態下，對經過放電處理后的鋰電池單體進行破碎處理，使得鋰電池單體被破碎后形成電池破碎漿料；

步驟S3，將所述電池破碎漿料輸送至萃取罐內，在所述萃取罐內對所述電池破碎漿料進行超臨界二氧化碳萃取處理，并得到萃取流動相和殘余固體混合物；

步驟S4，一方面對所述萃取流動相進行減壓處理，使得所述萃取流動相分離成二氧化碳氣體和電解液，并將分離后的電解液進行回收處理；另一方面采用風力分選方式對所述殘余固體混合物進行分選處理，使得所述殘余固體混合物被分選成塑料隔膜材料和由金屬材料、電極材料以及少量鋰鹽所組成的金屬固體混合物，并對分選后的塑料隔膜材料進行回收處理；

步驟S5，向所述金屬固體混合物加入由硫酸和雙氧水混合而成的溶液，對所述金屬固體混合物進行溶解，形成酸性固液混合物；

步驟S6，對所述酸性固液混合物進行過濾處理，使得所述酸性固液混合物過濾后分離成酸性混合溶液和石墨負極粉末，并對所述石墨負極粉末進行回收再利用；

步驟S7，利用氫氧化鈉溶液緩慢調節所述酸性混合溶液的pH值至7～7.5，使得所述酸性混合溶液中的銅、鐵、鋁以氫氧化物的形態沉淀，并過濾得到由氫氧化銅、氫氧化鐵以及氫氧化鋁混合而成的金屬混合物和含有三元金屬成分的混合溶液，對所述由氫氧化銅、氫氧化鐵以及氫氧化鋁混合而成的金屬混合物進行回收再利用；

步驟S8，利用氫氧化鈉溶液緩慢調節所述含有三元金屬成分的混合溶液的pH值至11～14，直至沉淀完成，并過濾得到由氫氧化鎳、氫氧化鈷以及氫氧化錳混合而成的金屬混合物和含有少量鋰鹽的溶液，對所述由氫氧化鎳、氫氧化鈷以及氫氧化錳混合而成的金屬混合物進行回收再利用；

步驟S9，向所述含有少量鋰鹽的溶液加入足量的碳酸鈉溶液，并過濾得到碳酸鋰和含鹽廢液，對所述碳酸鋰進行回收再利用。

2.如權利要求1所述的報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述對拆解后的鋰電池單體采用鹽水浸泡進行放電處理，并對放電處理后的鋰電池單體進行清洗處理，以去除鋰電池單體表面附著的浸泡液。

3.如權利要求1所述的報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述惰性氣體為氮氣。

4.如權利要求1所述的報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，在所述步驟S4中，所述萃取流動相分離形成的二氧化碳氣體經過壓縮后循環輸送至所述萃取罐內。

5.如權利要求1所述的報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，在所述步驟S5中，所述硫酸與雙氧水的質量比為7:3～9:1。

6.如權利要求1所述的報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，在所述步驟S7中，所述氫氧化鈉溶液的濃度為1.5％～10％。

7.如權利要求1所述的報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，在所述步驟S8中，所述氫氧化鈉溶液的濃度為3％～15％。

8.如權利要求1所述的報廢三元鋰電池的回收方法，其特征在于，在所述步驟S9中，所述碳酸鈉溶液的濃度為5％～15％。