[发明专利]一种从锂离子电池回收有价金属的方法

说明书

本发明公开一种从锂离子电池回收有价金属的方法，属于锂离子电池回收技术领域。本发明采用高效的物理分解法加上有机酸制浆热处理的方法，其中采用有机酸与经过焙烧的电极材料混合制浆，进行二次热处理，用水浸出后，再用有机萃取剂从浸出液中提取有价金属。本发明方法对环境友好，避免了传统浸出工艺对环境的二次污染，充分高效回收废旧锂离子电池中的有价金属，金属回收率大于99％。

〖技术领域〗

本发明涉及锂离子电池回收技术领域，具体涉及一种从锂离子电池回收有价金属的方法。

〖背景技术〗

废旧锂离子电池对环境和人类健康的存在有潜在的威胁，现有的废旧电池处理方式主要有固化深埋、存放于废矿井和资源化回收。目前我国电池资源化回收的能力有限，大部分废旧电池没有得到有效的处置，这将会给自然环境和人类健康带来较大威胁。

废旧锂离子电池回收主要包括正极材料、负极材料、集流体、电解液等回收。废旧LIBs中的正极材料主要是LiCoO2、LiMnO4、LiFePO4等，通常含有Li、Co、Ni和Mn等有价金属元素，其中Co作为一种战略金属，被广泛用于军事和工业领域。目前针对废旧锂离子电池的回收方法主要有物理法、化学法和生物法；在实际应用中，回收的核心技术主要为火法和湿法两类。

Umicore公司研发的VALEAS工艺为不经机械拆解及物理分选，直接与造渣剂混合搭配，投入高温熔炼炉中处理，产出镍钴铁铜合金，该回收处理方法原料适应性强，系统处理能力大，产出渣量大，电池中的锂和锰主要进入渣中，资源利用率低。深圳市格林美、湖南邦普、赣州豪鹏等企业回收处理工艺以湿法为主，通过酸浸、萃取分离和纯化等步骤获得超细钴粉和超细镍粉等高附加值产品，回收效率高。

目前废旧电池在机械拆解处理，物理分选后利用盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸浸取LiCoO2，氢氧化钠作沉淀，浸取过程产生有害气体及大量的酸水、碱水等，对环境造成二次污染。

〖发明内容〗

本发明旨在提供一种从锂离子电池回收有价金属的方法，能够绿色环保、充分高效地回收废旧动力电池有价金属的回收。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种从锂离子电池回收有价金属的方法，包括如下步骤：

(1)将废旧锂离子电池进行放电处理，通过剪切破碎、冲击破碎处理，对物理法分解的粉体材料进行干燥筛分处理；

(2)将粒径大于2mm的颗粒进行鼓风、静电分离得到隔膜和Cu、Al，将粒径大于0.075mm、小于等于2mm的颗粒，研磨处理后再进行干燥筛分，将粒径小于等于0.075mm的颗粒进行步骤(3)至(5)的处理；

(3)粒径小于0.075mm的小颗粒在500～800℃下进行热处理，热处理后的粉体颗粒与有机酸、还原剂进行混合制浆，选择有机酸浓度为1mol/L，制浆过程三者之间的质量比为粉体颗粒：有机酸：还原剂＝10～25：5：1，在80±5℃分散6±0.5h，在300～800℃进行二次热处理；

(4)二次热处理后的颗粒溶于有机萃取剂中，配置成混合溶液，搅拌后进行过滤，过滤后并进行热处理得到钴、镍氧化物；

(5)对上步滤液继续采用碳酸盐沉淀获取氧化锂。

作为具体的技术方案，所述有机酸为苹果酸、枸椽酸、绿原酸的一种或几种。

作为具体的技术方案，所述还原剂为乙醛、葡萄糖、苯酚的一种或几种。

作为具体的技术方案，所述有机萃取剂为叔碳羧酸、二(2-羟基-5-辛基)苯甲胺的一种或几种。

作为具体的技术方案，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾的一种或几种。