[发明专利]一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，包括以下步骤：(1)拆解电池获得卷芯；(2)卷芯粉碎获得正、负极与隔膜的混料；(3)向混料中加入碳源，高温煅烧获得碳酸锂；(4)高温煅烧产物用水溶解、过滤获得碳酸锂溶液；(5)碳酸锂溶液浓缩、蒸发获得碳酸锂固体。本发明方法对电池卷芯直接处理得到正负极、隔膜的混料，减少正负极、隔膜分离的步骤，操作步骤简单，适用于大规模生产；采用水浸出锂离子，方法简单高效，环保无污染；可以回收到大约65％的锂，回收产物的纯度较好。不仅适用于钴酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池，也适用于几种电池的混合处理，处理对象广泛，适用于大规模化生产。

技术领域

本发明涉及废旧电池回收技术领域，特别是涉及一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法。

背景技术

随着新能源汽车和动力锂电池数量的爆发性增长，预计到2020年我国电动汽车动力电池报废量将达到12万吨至17万吨。锂离子电池含有镍钴锂等稀缺金属，随意丢弃不仅资源浪费，而且污染环境。面对资源紧张，环境恶劣的今天，实现动力电池的高效、绿色利用具有十分重要的意义。

目前，废弃锂离子电池的回收主要集中镍、钴、铜、锰、铝有价金属，其回收的过程主要为废弃锂离子电池放电，物理拆解，酸或碱浸出金属离子，溶剂萃取分离金属元素。随着对锂资源的需求增大，锂的回收变的越来越受关注，越来越重要。

比如，公开号为CN107058742A的中国发明专利公开了一种从废旧锂离子电池回收锂的方法，包括以下步骤：(1)废旧锂离子电池拆解得到电池粉；(2)用酸溶解电池粉得到溶解液；(3)溶解液经提取有色金属后得到含锂料液；(4)含锂料液经过调pH、萃取、洗涤、反萃步骤得到锂盐反萃液；(5)锂盐反萃液经除油、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干得到无水锂盐。

公开号为CN106785167A的中国发明专利公开了一种废旧锂电池正极材料中锂的回收方法，所述回收方法包括如下步骤：a、煅烧：将废旧锂电池正极材料在450～550℃下煅烧3～7min，冷却至常温，粉碎，筛分，得到镍钴锰酸锂三元材料；b、球磨：将镍钴锰酸锂三元材料与球磨辅料进行球磨，得到球磨料；c、分离：将球磨料进行水浸，固液分离，液体为含锂溶液。该方法先通过煅烧将锂氧化成氧化锂，然后球磨粉碎后用水溶解，获得含锂溶液。

公开号为CN107221724A的中国发明专利公开了一种从废旧锂电池中回收锂的方法，该方法将废旧锂电池正极料粉与硫化剂混合煅烧后进行固液分离出含锂水溶液，由于硫化锂易容易水而其他金属镍、钴、锰的硫化物难容易水，从而可以通过水溶解分离提纯含锂化合物。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种简单高效的从废旧锂离子电池中回收锂的方法。

一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，包括以下步骤：

(1)拆解电池获得卷芯；

(2)卷芯粉碎获得正、负极与隔膜的混料；

(3)向混料中加入碳源，高温煅烧获得碳酸锂；

(4)高温煅烧产物用水溶解、过滤获得碳酸锂溶液；

(5)碳酸锂溶液浓缩、蒸发获得碳酸锂固体。

利用碳源与锂的氧化物在高温下反应生成碳酸锂，可溶于水；与镍、钴、锰等金属氧化物难反应或形成的碳酸盐或氧化物不溶于水，据此可以通过煅烧后再用水溶解提取锂煅烧后的产物碳酸锂。

优选的，所述碳源为煤。煤的价格也相对较为便宜。利用煤与锂高温反应形成碳酸锂的原理，直接将锂从成分复杂的废电池中分离出来，简单高效，节约成本，工艺简单，回收纯度高。

优选的，步骤(3)中混料与碳源的质量比为1∶1～4。

更优选的，步骤(3)中混料与碳源的质量比为1∶2～4。