[發明專利]一種回收廢舊鋰離子電池正極材料中有價金屬的方法

有效

• 申請號: 202211088285.X
• 申請日: 2022-09-07
• 公開（公告）號: CN115369250B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 項頊;段雪
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/00;C22B26/12;C22B23/00;C01D15/08;H01M10/54
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張麗;姚亮

本發明提供了一種回收廢舊鋰離子電池正極材料中有價金屬的方法。該方法包括：將氯化膽堿，與L?抗壞血酸、苯磺酸、檸檬酸和乙醇酸中的一種或幾種的組合，以及助劑混合，得到低共熔溶劑體系；助劑為甘氨酸、丙氨酸和半胱氨酸中的一種或幾種的組合；將廢舊鋰離子電池正極材料的電池粉與低共熔溶劑體系混合，在20～25℃攪拌0.5～4小時，得到浸出液；在浸出液中加入二水合草酸，經分離、洗滌、干燥后，回收鎳、鈷和錳，或者回收鈷；將含鋰溶液中加入碳酸鈉，在60～90℃攪拌2～6小時，經分離、洗滌、干燥后，回收得到碳酸鋰。該方法能夠在室溫或較低溫度、較短時間內高效回收廢舊鋰離子電池正極材料中的有價金屬。

技術領域

本發明涉及一種回收廢舊鋰離子電池正極材料中有價金屬的方法，屬于廢舊電池的回收處理技術領域。

背景技術

發展新能源汽車已成為世界范圍內汽車產業技術發展的共識和主攻方向。隨著新能源汽車使用量的增加，廢舊的動力電池的數量也急劇增長。廢舊鋰離子電池(LIBs)中正極材料的占比高達35％，且正極材料中含有大量的鋰、鎳、鈷、錳等有價金屬，如果這些動力電池不能得到合理地處置，將會造成大量金屬資源的損失，與此同時，其中所含的有毒物質會對環境和人體造成危害。因此，尋找一種綠色環保的回收工藝路線來實現廢舊LIBs中金屬資源的高效回收是本領域亟待解決的問題。

廢舊鋰離子電池的回收方法主要包括火法冶金，生物冶金和濕法冶金。在這些回收方法中，濕法冶金過程能夠更加高效地實現廢舊LIBs中金屬的回收，實現回收效率的最大化，并且所得產物的純度也更高，具有較好地經濟成本。溶劑冶金是濕法冶金的一種，主要采用低共熔溶劑(Deep Eutectic Solvents，簡稱DESs)作為浸出劑回收金屬，相比于傳統的酸堿浸出過程，此方法在回收過程中無廢氣排放，避免產生二次污染，并且浸出液沒有毒性和揮發性，溶劑冶金已成為一種廢舊LIBs中金屬回收的有前景的方法。

DESs是由氫鍵供體(HBD)和氫鍵受體(HBA)結合形成的一種共晶溶劑，是通過混合高熔點的固體有機化合物來制備的，這些有機化合物在強氫鍵相互作用下形成均相的透明液體，破壞原有機化合物的結晶能力，其熔點遠低于其單個組分的熔點。DESs的獨特結構使其具有良好的熱穩定性和化學穩定性，成本較低，可生物降解，具有良好的溶解能力。