[發(fā)明專利]一種由廢鋰電池正極活性材料浸出液合成二水草酸鈷的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011029053.8 | 申請(qǐng)日： | 2020-09-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112142589B | 公開（公告）日： | 2023-04-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 程前;傅海燕;王振鵬;吳曉蕊;徐蘇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廈門理工學(xué)院 |
| 主分類號(hào)： | C07C51/41 | 分類號(hào)： | C07C51/41;C07C51/43;C07C55/07;H01M10/54 |
| 代理公司： | 北京高沃律師事務(wù)所 11569 | 代理人： | 劉奇 |
| 地址： | 361024 福*** | 國(guó)省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰電池 正極 活性 材料 浸出 合成 水草 方法 | ||
本發(fā)明屬于資源回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種由廢鋰電池正極活性材料浸出液合成二水草酸鈷的方法。本發(fā)明提供了一種由廢鋰電池正極活性材料浸出液合成二水草酸鈷的方法，包括以下步驟：提供含鈷廢鋰電池正極活性材料；將所述含鈷廢鋰電池正極活性材料和酒石酸的雙氧水溶液混合，進(jìn)行酸浸，得到浸出液；將所述浸出液與雙氧水混合后進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)，得到二水草酸鈷。實(shí)施例表明，本發(fā)明提供的方法無(wú)需引入外加試劑草酸或草酸銨，工藝流程簡(jiǎn)單；所得二水草酸鈷純度≥98％，得率為95～98％。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于資源回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種由廢鋰電池正極活性材料浸出液合成二水草酸鈷的方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池主要由外殼、正極(由正極活性材料通過(guò)粘結(jié)劑涂布于鋁箔集流體組成)、負(fù)極(由負(fù)極活性材料通過(guò)粘結(jié)劑涂布于銅箔流體組成)、電解液和隔膜組成。正極活性材料主要是選擇電化學(xué)勢(shì)較高的、能可逆脫嵌鋰離子的化合物，如層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2。天然鈷資源少，其主要與其它金屬以共生礦的形式存在于礦石中，且其含量?jī)H占礦中金屬含量的0.01～0.2％；而廢鋰電池中的鈷含量遠(yuǎn)高于天然礦石中的含量，以鈷酸鋰電池為例，其中鈷的含量達(dá)到15～20％。因此，對(duì)廢鋰電池正極活性材料中的鈷元素進(jìn)行回收和再利用具有可觀的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
目前，廢鋰電池正極活性材料中鈷元素的再生產(chǎn)品主要是二水草酸鈷。常用的方法是將草酸或者是草酸銨加入到正極活性材料的浸出液中，通過(guò)調(diào)整溶液的pH值，反應(yīng)得到二水草酸鈷沉淀。但該工藝流程需要引入外加試劑草酸或草酸銨，流程也相對(duì)復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種由廢鋰電池正極活性材料浸出液合成二水草酸鈷的方法，本發(fā)明提供的方法無(wú)需引入外加試劑草酸或草酸銨，工藝流程簡(jiǎn)單。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種由廢鋰電池正極活性材料浸出液合成二水草酸鈷的方法，包括以下步驟：
提供含鈷廢鋰電池正極活性材料；
將所述含鈷廢鋰電池正極活性材料和酒石酸的雙氧水溶液混合，進(jìn)行酸浸，得到浸出液；
將所述浸出液與雙氧水混合后進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)，得到二水草酸鈷。
優(yōu)選的，所述含鈷廢鋰電池正極活性材料的化學(xué)組成包括鈷酸鋰和/或鎳鈷錳酸鋰。
優(yōu)選的，提供所述廢鋰電池正極活性材料的方法包括以下步驟：
將含鈷廢鋰電池進(jìn)行拆解，得到正極片；
將所述正極片進(jìn)行煅燒，得到所述含鈷廢鋰電池正極活性材料。
優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為450～800℃，時(shí)間為3～6h。
優(yōu)選的，所述酒石酸的雙氧水溶液中酒石酸的濃度為0.1～1.5mol/L；配制所述酒石酸的雙氧水溶液的雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤30％。
優(yōu)選的，所述酒石酸的雙氧水溶液的體積與含鈷廢鋰電池正極活性材料的質(zhì)量的比為1L：(5～100)g。
優(yōu)選的，所述酸浸的溫度為25～80℃，時(shí)間為1～6h；所述酸浸在攪拌的條件下進(jìn)行；所述攪拌的速率為100～400rpm。
優(yōu)選的，所述結(jié)晶反應(yīng)中，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤30％；所述浸出液與雙氧水的體積比為1：(1～10)。
優(yōu)選的，所述結(jié)晶反應(yīng)的溫度為25～80℃，時(shí)間為1～120h。
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