[發明專利]一種從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法

在審

• 申請號: 202210682300.7
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN115101842A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 馬立文;劉廣運;席曉麗;聶祚仁
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

1.一種從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，包括以下步驟：

一次酸浸：將經熱處理的原料利用一次酸浸試劑進行第一次酸浸；

二次酸浸：將經所述一次酸浸處理的混合料利用二次酸浸試劑進行第二次酸浸；

堿浸：將經所述二次酸浸處理的混合料采用堿溶液進行除雜；

所述原料為廢舊鋰離子電池的正負極混合料或負極料；所述一次酸浸試劑為無機酸和/或氧化劑；所述二次酸浸試劑為加入表面活性劑的有機酸混合溶液。

2.根據權利要求1所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法其特征在于，包括以下步驟：

1)熱處理：將廢舊鋰離子電池的正負極混合料或負極料進行熱處理，得到熱處理的混合料；

2)一次酸浸：將熱處理后的混合料利用一次酸浸試劑進行第一次酸浸，所述一次酸浸試劑為H₂SO₄與H₂O₂的混合溶液、H₂SO₄與HNO₃的混合溶液或HNO₃，液固比優選為10～50:1，過濾洗滌至中性，得到一次酸浸后的混合料；

3)二次酸浸：將一次酸浸后的混合料利用二次酸浸試劑進行第二次酸浸，所述二次酸浸試劑為加入了表面活性劑的有機酸混合溶液，液固比優選為100～300:1，過濾洗滌至中性，得到二次酸浸后的混合料；

4)堿浸：將所述二次酸浸后的混合料利用堿浸試劑浸泡，液固比優選為50～150：1，過濾洗滌至中性，干燥后得到回收石墨。

3.根據權利要求2所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，步驟1)中，所述熱處理的氛圍為空氣，溫度為450～700℃，時間為1～3h。

4.根據權利要求2-3任一項所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，步驟2)中，所述一次酸浸試劑采用加入H₂SO₄與H₂O₂的混合溶液時，H₂SO₄的濃度為2～5mol/L，H₂O₂的用量為4vot％～12vot％。

5.根據權利要求2-4任一項所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，步驟3)中，所述二次酸浸試劑的有機酸為甲磺酸和檸檬酸，所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨。

6.根據權利要求5所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，步驟3)中，所述甲磺酸的濃度為1～6mol/L，所述檸檬酸的濃度為0.5～3mol/L，所述表面活性劑的用量為5～100mg/L。

7.根據權利要求4-6任一項所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，步驟2)中，浸出時間為0.5～2h，反應溫度為30～90℃；步驟3)中，浸出時間為0.5～1.5h，反應溫度為30～90℃。

8.根據權利要求2-7任一項所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，步驟4)中，所述堿浸試劑為NaOH溶液，所述堿浸試劑的濃度為0.5～3mol/L。

9.根據權利要求8所述的從廢舊鋰離子電池中回收石墨的方法，其特征在于，步驟4)中，浸出時間為0.5～2h，反應溫度為30～90℃。

10.根據權利要求2-9任一項所述的從廢舊鋰離子電池混合料中回收石墨的方法，其特征在于，步驟2)～4)中，反應產物需過濾洗滌至中性，在60±5℃下干燥1±0.2h。