[发明专利]一种废旧锂离子电池的处理方法

说明书

本发明属于废物回收利用技术领域，具体涉及一种废旧锂离子电池的处理方法；本发明包括盐水放电、喷碱液破碎、电解液溶解、过滤，过滤所得滤液框板压滤处理，过滤所得滤渣进行烘干、比重分选。本发明直接在碱液喷淋的条件下进行破碎，不但节约了分类拆卸的时间和能耗，而且最终能同时分选出高纯度的多种金属，纯度可达98%，每小时处理量1.0吨；适合工业化批量处理。

技术领域

本发明属于废物回收利用技术领域，具体涉及一种废旧锂离子电池的处理方法。

背景技术

锂离子电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，因而得到了普遍应用。据统计，锂离子的寿命一般为3年，循环周期为500次。随着锂离子电池的广泛应用，其使用量逐年增大。废旧锂离子电池的量也日益增大，随之而来的环境污染和能源浪费也成为关注的焦点问题。市场上使用的锂离子电池主要是钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等，这些材料中含有宝贵的稀有金属；在锂离子日益消耗与日俱增的同时，不可再生的金属资源消耗也非常庞大，因此对废旧锂离子电池进行处理回收非常有必要。

由于锂离子电池的结构比较特殊，不仅包含了金属外壳，而且内部为卷式结构，负极是碳粉与铜箔集流体，正极是钴酸锂与铝箔集流体，正负极之间还有塑料隔膜，电解液一般是LiPF₆溶于EC和DMC或DEC等有机溶剂中。电池中含有大量的钴、铜、镍、锂、铝等金属。锂离子的回收利用主要是对废旧电池进行一系列处理，最后提取出有用成分加以循环利用，目前，锂离子的回收方法大都是有目的地针对某一种金属（比如锂、钴）进行回收处理，而忽略其他金属。一般都是先进行拆卸，将外壳、正负极等拆分开来分别进行相应的处理，不仅工序复杂、回收率低，而且产业化处理效果不佳。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供工一种废旧锂离子电池的处理方法，该方法不仅序简单、回收率高，而且对环境友好，适合产业化。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种废旧锂离子电池的处理方法，处理工序依次包括：盐水放电、喷碱液破碎、电解液溶解、过滤，过滤所得滤液框板压滤处理，过滤所得滤渣进行烘干、比重分选。本发明在破碎的同时喷淋碱液，不仅可以及时处理掉电池电解液中的六氟磷酸和水反应生成的氟化氢，而且及时降低破碎产生的粉尘、有机气体的量，进一步减低对环境的污染，同时浇灭破碎过程中可能产生的爆炸。

较佳地，所述盐水放电为将废旧锂电池放置在浓度为8-15%的盐水中浸泡45-50小时。废旧锂电池带有一定的残余电量，带电破碎容易发生爆炸危险，处理前必须进行放电处理。本项发明使用浓度为8-15%的盐水中浸泡45-50小时，可以保证锂电池的残留电量全部放电完毕。盐水浓度太大浪费，浓度过小不能很好处理残余电量。本发明放电所用盐水可以反复使用，每周更换一次，每次浸泡水量约为锂电池重量的1.5倍。

所述喷碱液破碎为：将盐水放电后的锂电池送入密闭的立式高速旋式破碎机进行破碎，破碎后的锂电池碎料的粒径在10-15mm；所述破碎机内的四壁装有喷淋头，在破碎的同时从喷淋头喷洒出氢氧化钠溶液。破碎过程中会产生一些粉尘、有机气体和少量的HF，经集气罩收集后输送到袋式除尘器和活性炭吸附废气处理系统处理。

较佳地，所述氢氧化钠溶液浓度为50-70g/L，喷淋速度为0.5-1m2/H。所述收集所述氢氧化钠溶液重复利用。每天破碎作业时间为4小时，防止电池电解液中的六氟磷酸和水反应生成氟化氢。破碎后的锂电池碎料的粒径在10-12mm左右。碱液重复利用，每周排放一次。

所述电解液溶解为：将破碎后的碎料送入清洗机以15-25rpm的速度搅拌反应1-2h，所述清洗液为碱液；清洗液的量为锂电池重量的2倍。