[发明专利]废旧锂离子动力电池资源化回收方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂离子动力电池资源化回收方法，其工艺步骤包括：废旧锂离子动力电池放电处理、拆解处理、焚烧处理、多金属料粉碎处理、多金属料酸溶浸出处理、萃取处理、沉淀处理、烟气二次燃烧处理、烟气急冷处理、烟气碱喷淋处理、烟气尿素喷淋处理、烟气吸附处理等流程。本发明能充分回收废旧锂离子动力电池中的有价金属，最大程度地提高金属回收利用率，实现金属资源的循环利用；烟气经二次燃烧、急冷、碱喷淋、尿素喷淋、吸附等工艺处理后，可直接排放，提高废旧锂离子动力电池资源化利用过程的环保指标，不产生二次污染，实现清洁生产，经济效益、环境效益显著。

技术领域

本发明涉及废旧动力电池回收领域，具体涉及一种废旧锂离子动力电池资源化回收方法。

背景技术

随着新能源汽车市场的迅猛发展，锂离子动力电池的报废量将大幅增加。锂离子动力电池主要由正极、负极、隔膜、电解液组成。典型的锂离子动力电池中含有钴、锂、铜、铝、镍、铁等有价金属，其中铜、锂、钴、镍主要存在于正极材料中，极具回收价值。废旧锂离子动力电池若回收处理不当，不仅金属资源回收率不高，造成资源的浪费，还将造成环境污染，其中废旧锂离子电池的资源化回收利用已成为电子废弃物回收利用的关键技术之一。

废旧锂离子动力电池回收工艺主要由预处理、湿法冶炼、火法冶炼三种技术组合而成。预处理技术主要是拆解、破碎，将废旧锂离子电池进行物理分选。湿法冶炼主要是进行浸出、萃取、沉淀等，实现金属的分离与回收。火法冶炼是将电池物料与还原剂、造渣剂经配料后一起进入熔炼炉中进行还原熔炼，再进入后续的金属回收工序。

目前，废旧锂离子动力电池回收通常采用多种方法联合进行资源化回收，存在处理流程长，金属回收率不高等问题。

专利CN106025417A公开了一种废旧锂离子动力电池碎料分选装置，该分选装置主要包括高压水喷头、震动筛网、倾斜式搅拌浆、隔膜外壳碎料出料口、集流体碎料出料口、电极材料出料口、电极材料储存罐、隔膜外壳输出带等装置，可以实现废旧锂离子动力电池碎料中各物质的分选。该装置包含的装置多，分选过程中金属与非金属、金属与金属容易夹杂，金属易损失导致回收率不高。

专利CN106252778A公开了一种新能源汽车废旧锂离子动力电池三元正极材料的回收方法，包含以下工艺步骤：废旧动力电池破碎后分离出正负极粉末、粘结剂的混合物，将混合物中的负极石墨粉、粘结剂燃烧去除，粉尘回收得到三元正极材料废料，通过检测废料中的锂、镍、钴、锰的元素含量，并进行补锂，再进行烧结-破碎分级，最终得到三元正极材料正品。该方法的适用性差，废旧锂离子动力电池材料成分不一，在破碎分选过程中还容易正负极粉末中夹杂铜、铝、铁等金属，经烧结后，对于后续的三元正极材料产品品质造成影响，导致产业化生产过程工艺稳定性差，不利于规模化应用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种解决废旧锂离子动力电池资源化回收过程金属回收率不高及易产生二次污染问题，实现废旧锂离子动力电池的高效、清洁资源化回收。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：废旧锂离子动力电池资源化回收方法，包括以下步骤。

（1）放电预处理：将废旧锂离子动力电池进行放电处理。

（2）拆解：将步骤（1）所得到的不含电的废旧动力电池进行外壳拆解分离得到镀金、铁壳或铝壳、电芯，分别用于后续的金、铁、铝的回收，电芯用于后续的处理。

（3）焚烧：将步骤（2）所得到的电芯进行焚烧处理，得到多金属料和烟气。

（4）粉碎：将步骤（3）所得到的多金属料粉碎成多金属粉料。

（5）浸出：将步骤（4）所得到的多金属粉料进行酸溶。

（6）萃取：将步骤（5）所得到的溶液进行萃取分离，分别得到钴、镍、铜、锂金属分离液。