[發(fā)明專利]一種廢舊鋰離子電池選擇性浸鋰工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010580530.3
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111807388B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段金亮;喬延超;陳若葵;阮丁山;楊鼎;李書康;李長東
• 申請（專利權(quán)）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;湖南邦普汽車循環(huán)有限公司
• 主分類號: C01D15/06
• 分類號: C01D15/06;H01M10/0525;H01M10/54
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 劉方

本發(fā)明公開了一種廢舊鋰離子電池選擇性浸鋰工藝，1.包括以下步驟：(1)取廢舊鋰離子電池浸泡在鹽水中進(jìn)行放電處理，拆解分離出極片并干燥處理，然后粉碎并進(jìn)行篩分，得到拆解粉料；(2)取所述拆解粉料和硫化劑混合形成混合物，所述硫化劑含有硫酸根，所述混合物依次通過一段轉(zhuǎn)型過程和二段分解過程進(jìn)行熱處理，得到熱處理產(chǎn)物，所述一段轉(zhuǎn)型過程的熱處理溫度為100～600℃，所述二段分解過程的熱處理溫度為600～1400℃；(3)在所述熱處理產(chǎn)物中加入浸出劑進(jìn)行浸出，固液分離，得到富鋰溶液。本發(fā)明采用兩段熱處理大大提高了鋰的轉(zhuǎn)化效率，提高了鋰的浸出率，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子廢棄物處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種廢舊鋰離子電池選擇性浸鋰工藝。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于具有電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好、自放電小、無記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬等眾多優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于各類消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動汽車、儲能等領(lǐng)域，隨著鋰離子電池使用數(shù)量的增多，其后續(xù)合理的回收處理是一個需要解決的重要問題。

目前廢舊鋰離子電池的回收方法主要包括酸浸和焙燒，酸浸法是目前最常見的處理方法，廢料經(jīng)酸浸溶解使得金屬離子溶于酸液中，再經(jīng)加入輔料達(dá)到選擇性浸出鋰的目的。專利CN201310278552公開了一種廢舊鋰離子電池的綜合回收方法，將廢舊鋰離子電池經(jīng)過防爆磁力破碎和霧化噴淋破碎，分離外殼與電池材料，高溫負(fù)壓、碳化焙燒去除隔膜和負(fù)極，離心粉碎回收含鈷鎳正極材料，將正極材料在常壓H₂SO₄加亞硫酸鈉浸出，通過調(diào)值、除雜得到合格物料。專利CN201810517321公開了一種從廢舊鋰離子電池正極活性材料生產(chǎn)富鋰凈液的方法，所述方法包括：材料經(jīng)還原浸出、浸出液除雜后得到高鈉低鋰的硫酸鋰溶液，用磷酸或磷酸鹽沉鋰得到含鋰磷酸鹽富集物；含鋰磷酸鹽富集物用氯化鈣選擇性浸出鋰，再經(jīng)沉淀或結(jié)晶得到鋰鹽產(chǎn)品。

然而，上述方法雖然可以在一定程度上達(dá)到選擇性浸出鋰的目的，但是在浸出的過程中也存在很多的不足，如工藝復(fù)雜、引入雜質(zhì)離子或者條件苛刻。因此，開發(fā)一種操作簡單，無污染，并且鋰的浸出率高的回收工藝對于本領(lǐng)域有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種廢舊鋰離子電池選擇性浸鋰工藝，操作簡單，并在不引入其他雜質(zhì)的前提下，實(shí)現(xiàn)鋰的選擇性浸出，具有良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種廢舊鋰離子電池選擇性浸鋰工藝，包括以下步驟：

(1)取廢舊鋰離子電池浸泡在鹽水中進(jìn)行放電處理，拆解分離出極片并干燥處理，然后粉碎并進(jìn)行篩分，得到拆解粉料；

(2)取所述拆解粉料和硫化劑混合形成混合物，所述硫化劑含有硫酸根，所述混合物依次通過一段轉(zhuǎn)型過程和二段分解過程進(jìn)行熱處理，得到熱處理產(chǎn)物，所述一段轉(zhuǎn)型過程的熱處理溫度為100～600℃，所述二段分解過程的熱處理溫度為600～1400℃；

(3)在所述熱處理產(chǎn)物中加入浸出劑進(jìn)行浸出，固液分離，得到富鋰溶液。

制備得到的富鋰溶液可用于后續(xù)的鋰鹽制備，浸出渣可用于制備過渡金屬鹽。

一段轉(zhuǎn)型過程是指在100～600℃溫度下熱處理發(fā)生了轉(zhuǎn)型過程，主要是廢舊電池廢料中的金屬離子和硫酸根反應(yīng)生成硫酸鹽，二段分解過程是指在600～1400℃溫度下熱處理發(fā)生了分解過程，具體為除鋰以外的其他金屬的硫酸鹽高溫分解生成金屬氧化物。本發(fā)明采用兩段熱處理的方式，一段熱處理使轉(zhuǎn)型率更高，轉(zhuǎn)型過程進(jìn)行完全后再進(jìn)行分解，以達(dá)到鋰的選擇性浸出的效果，若為直接熱處理，則可能還未轉(zhuǎn)型完成即進(jìn)入開始分解過程，影響鋰與其他金屬的分離效果。