[發明專利]一種鋰離子電池正極廢料中金屬的浸出及回收工藝

在審

• 申請號: 201910351342.0
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110144460A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 全曉寧
• 申請（專利權）人: 北京點域科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B26/12;C22B3/38;H01M10/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鋰離子電池正極廢料中金屬的浸出及回收工藝，包括如下步驟：S1、拆解和剪切：先將廢舊鋰電池進行集中收集，將收集的廢舊鋰電池進行拆解，拆解電池后得到的正極片主要由鋁箔、有機粘結劑和鈷酸鋰構成，然后將剝離開的正極片鈷鋰膜剪成約2平方厘米的大小，涉及鋰電池廢料回收技術領域。該鋰離子電池正極廢料中金屬的浸出及回收工藝，可大大提高了提取效果，實現了對鋰電池廢料中的金屬離子進行充分高效的提取回收，很好的達到了在同一萃取裝置內的進行多次萃取反應來提高萃取效率的目的，很好的避免了鋰電池廢料中鋰鈷金屬浪費的情況發生，從而達到了節約資源和稀有金屬回收利用的目的。

技術領域

本發明涉及鋰電池廢料回收技術領域，具體為一種鋰離子電池正極廢料中金屬的浸出及回收工藝。

背景技術

鋰離子電池是具有一系列優良性能的綠色電池，問世10多年以來，己被廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、攝像機、數碼相機等民用及軍事應用領域，但其壽命大約只有3年左右，隨著鋰離子電池的廣泛應用，已大量進入失效、回收階段，如何回收廢舊鋰離子電池和資源化循環利用已成為社會普遍關注的問題，回收處理廢舊鋰離子電池不僅可以解決廢舊電池所帶來的一系列環境問題，而且對電池中有色金屬進行了回收利用，能有效緩解資源的緊缺，我國是鈷資源極為缺乏的國家，一直長期依賴從民主剛果、南非和摩洛哥等非洲國家進口鈷精礦等彌補國內缺口.而鋰離子電池中鈷的質量分數約為15％.遠高于鈷礦山的可開發品位.且原料相對集中.隨著礦產資源這種不可再生資源的耗竭，有色金屬今后的重點將轉向廢棄物中有色金屬的回收利用，廢舊電池就是其中一個重要來源，廢舊鋰離子電池含有大量的鈷銅等緊缺有色金屬元素和六氟磷酸鋰等有毒有害物質必須對其進行資源化回收及無害化處理。

目前在對鋰離子電池正極材料內的鈷和鋰進行基礎和回收過程中，大多是直接通過萃取劑進行萃取，然而，這樣的提取方式提取效果較差，不能實現對鋰電池廢料中的金屬離子進行充分高效的提取回收，無法達到在同一萃取裝置內的進行多次萃取反應來提高萃取效率的目的，不能很好的避免鋰電池廢料中鋰鈷金屬的浪費，從而無法達到節約資源和稀有金屬回收利用的目的。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種鋰離子電池正極廢料中金屬的浸出及回收工藝，解決了現有的提取方式提取效果較差，不能實現對鋰電池廢料中的金屬離子進行充分高效的提取回收，無法達到在同一萃取裝置內的進行多次萃取反應來提高萃取效率的目的，不能很好的避免鋰電池廢料中鋰鈷金屬的浪費，從而無法達到節約資源和稀有金屬回收利用目的的問題。

(二)技術方案

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種鋰離子電池正極廢料中金屬的浸出及回收工藝，包括如下步驟：

S1、拆解和剪切：先將廢舊鋰電池進行集中收集，將收集的廢舊鋰電池進行拆解，拆解電池后得到的正極片主要由鋁箔、有機粘結劑和鈷酸鋰構成，然后將剝離開的正極片鈷鋰膜剪成約2平方厘米的大小，可得到含有銅錳鈷鎳鋰氧化物的正極材料；

S2、NMP浸泡正極材料：將S1剪切得到的正極材料放入有機溶劑N-甲基吡咯烷酮中，在100℃下加熱并磁力攪拌，0.5-Ih后，鈷酸鋰和石墨的黑色混合粉末與鋁箔能完全脫離，取出鋁箔，使用真空抽濾將黑色粉末和有機溶劑分開，待有機溶劑N-甲基吡咯烷酮完全飽和后；

S3、鈷酸鋰粉末的浸出：洗滌S2預處理操作中得到的黑色粉末鈷酸鋰、石墨和少量的粘結劑，然后通過干燥機進行快速干燥1-2h，干燥完成后，將黑色混合粉末投入三口燒瓶中，加入2-3mol/L的硫酸和30％-40％的雙氧水，在80℃的水浴中攪拌使其發生還原浸出反應，得到待萃取分離的浸出液；

S4、P204萃取除雜：向S3中得到的浸出液加入濃度為25％-30％的P204 萃取劑和25％-30％的磺化煤油稀釋劑，并且調節萃取平衡pH值為2.6-3，混合攪拌1-2h可很好的除去浸出液中的雜質離子；