[发明专利]一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法

权利要求书

1.一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：包含如下技术步骤：

(1)将废旧锂离子电池拆解去掉外壳，挑出正极材料为镍钴锰酸锂、镍钴酸锂或镍锰酸锂等二元或三元材料的正极片；

(2)采用粉碎机将正极片粉碎，振动筛筛分后，筛下物即为含废正极材料、乙炔黑、少量铝的黑色混合物；

(3)在恒温电阻炉中，高温燃烧除去粘结剂与乙炔黑；

(4)采用氢氧化钠溶液，溶解除去杂质铝；

(5)采用H₂SO₄+H₂O₂浸出；

(6)采用P204萃取去除Fe、Zn、Ca等杂质；

(7)加入硫酸锰，硫酸镍或硫酸钴，调配溶液中镍，钴，锰摩尔比为1：1：1；

(8)加入碳酸铵，调节pH值，获得镍钴锰碳酸盐三元前驱体，过滤、多次洗涤与烘干；

(9)配入适当比例的碳酸锂；高温烧结制备出镍钴锰酸锂。

2.根据权利要求1所述一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：(2)步骤中，粉碎机选用立式高速旋转粉碎机，筛分选用80目标准筛。

3.根据权利要求1所述一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：(3)步骤中，恒温电阻炉的温度应控制在.590～610℃之间，反应时间为2h。

4.根据权利要求1所述一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：(4)步骤中，所用氢氧化钠的浓度是0.2mol/L，氢氧化钠用量为理论值的2倍，反应温度为64～67℃，反应时间为60min。

5.根据权利要求1所述一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：(5)步骤中浸出时，浸出温度为90℃，浸出时间为2h，固液比是6：1，H₂O₂用量为理论用量的2倍，硫酸浓度为4.0～4.2mol/L。

6.根据权利要求1所述一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：(6)步骤用P204除杂时，有机相为25％P204+75％磺化煤油，相比为1.0，平衡pH值为2.0～2.2。

7.根据权利要求1所述一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：(8)步骤中，根据步骤(7)的检测结果，镍、钴、锰摩尔比为1：1：1后，加入碳酸铵，调节pH为10.0～10.4，获得镍钴锰碳酸物三元前驱体；

8.根据权利要求1所述一种以废旧锂离子电池为原料、制备镍钴锰酸锂的方法，其特征在于：(9)步骤中，加入适量的碳酸锂，使Li与Ni、Co与Mn金属总量的摩尔比为理论值的1.05～1.1倍，经充分研磨混匀后放入马弗炉中，以2℃/min速率升温至700℃～750℃，恒温15h，然后以1℃/min速率缓慢降至室温，制备镍钴锰酸锂。