[發(fā)明專利]一種從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010981331.3
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112176190A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 魏永剛;霍進達;王華;李博;周世偉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B7/04;C22B15/00;C22B23/02;H01M10/54
• 代理公司: 昆明合盛知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 53210
• 代理人: 龍燕

1.一種從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于：利用轉爐銅熔渣的顯熱及既有渣系，以及含鈷鋰離子電池中負極碳及鋁箔載流體的高溫還原特性，實現(xiàn)自還原熔煉，減少渣中磁性鐵含量，降低渣粘度，將渣中氧化態(tài)銅及電池熱解產(chǎn)物氧化鈷還原，實現(xiàn)銅渣貧化及廢舊鋰離子電池回收相結合的自還原熔煉，獲得銅鈷鐵合金，產(chǎn)出低含銅貧化渣。

2.根據(jù)權利要求1所述從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)將自轉爐產(chǎn)出的熔融銅渣導入到貧化爐內，在貧化爐內通入惰性氣體，并升溫至使渣中部分Fe₃O₄分解為FeO及Fe₂O₃；

(2)將預處理后的廢舊鈷酸鋰離子電池材料通過噴粉裝置向熔渣上層噴吹，進行還原熔煉，將渣中銅氧化物、電池熱解所得鈷氧化物及渣中部分鐵氧化物還原至金屬態(tài)；靜置沉降后金屬相與渣相分離，將上層熔渣排出，上層熔渣中銅含量在0.5％以下；

(3)根據(jù)需要對所得熔融合金進行調質熔煉。

3.根據(jù)權利要求2所述從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于：步驟(1)中熔融銅渣中Cu的質量百分比含量為2％-5％，其溫度為1200-1250℃。

4.根據(jù)權利要求2所述從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于：步驟(1)中貧化爐內溫度升高速率為5-10℃/min，升溫至1400-1500℃。

5.根據(jù)權利要求2所述從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于：所述廢舊鈷酸鋰離子電池正負極材料用量為銅熔渣總質量的10％-30％，還原熔煉30-60min。

6.根據(jù)權利要求2所述從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于：步驟(2)中廢舊鈷酸鋰離子電池材料的預處理工序依次為：物理放電、浸泡失活處理、干燥后拆解、破碎、200℃預燒、研磨至160目。

7.根據(jù)權利要求2所述從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于：步驟(2)中廢舊鈷酸鋰離子電池材料包括正極鈷酸鋰+鋁箔載流體，負極碳+銅箔載流體，以及殘留的電解液成分，其中Li含量2％-4％,Co含量10％-30％，Ni含量0.01％-5％，C含量20％-30％，Cu含量10％-20％，Al含量5％-15％。

8.根據(jù)權利要求2所述從廢舊含鈷鋰離子電池回收鈷銅鐵的方法，其特征在于：步驟(2)中所得的銅鈷鐵合金相中Cu含量為15％-60％，Co含量為10％-30％，F(xiàn)e含量為10％-55％，貧化渣中銅含量為0.2％-0.5％。