[发明专利]一种废弃三元锂离子动力电池的综合回收方法

权利要求书

1.一种废弃三元锂离子动力电池的综合回收方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将废弃三元锂离子动力电池在恒定电流条件下放电至1.8V，放置40min，继续在恒定电流条件下放电至1V，放置40min，将放电至1V的废弃三元锂离子动力电池放入NaCl浓度为5mol/L和KCl浓度为5mol/L的混合溶液中浸泡3h，取出并在70℃烘干3h，得到完全放电的废弃三元锂离子动力电池；

（2）将步骤（1）得到的完全放电的废弃三元锂离子动力电池拆解，将其中得到的正极片，剪成片状，在50℃按照每公斤正极片用20L的浓度为0.5mol/L的NaOH溶液浸泡，并进行超声波处理1 h，经过过滤、筛分去除铝箔、再分别用稀硫酸和去离子水洗涤、干燥，干燥温度为200℃，干燥时间为2h，然后在70℃，真空度为0.06MPa条件下进行球磨2h，得到有价金属回收料；

（3）将步骤（2）得到的有价金属回收料采用1mol/L的葡萄糖酸和1mol/L的盐酸进行浸出，固液比为20g/L，并加入双氧水作为还原剂，浸出温度为60℃，浸出时间为3h，搅拌速率为300r/min，固液分离，得到浸出液和浸出渣；

（4）将步骤（3）得到的浸出渣采用1mol/L的硫酸溶液浸出，硫酸浸出得到的浸出液用碱调节pH值为5除去杂质Al、Fe后，采用碳酸或碳酸钠沉淀得到碳酸锰；

（5）将步骤（3）得到的浸出液中加入1mol/L的硫化钠溶液进行除杂，除杂的同时按照每升浸出液每分钟通入0.3L的量通入硫化氢气体，得到硫化铜沉淀，过滤得到脱铜后的溶液；

（6）将步骤（5）得到的脱铜后的溶液的pH值调节到4，用P507作为萃取剂进行萃取，相比O/A为1︰2，萃取温度为40℃，萃取时间为50min，静置10min，然后用160g/L的硫酸溶液反萃取，相比O/A为1︰2，反萃取温度为40℃，反萃取时间为50min，静置10min，向反萃液中加入饱和草酸溶液，在50℃，搅拌30min，搅拌速率为200r/min，将固液分离得到的沉淀物用去离子水洗涤2次，在80℃干燥30h，然后在400℃煅烧得到氧化钴；

（7）将步骤（6）的萃余液的pH值调节到3，加入2mol/L的硫酸溶液，升温到70℃，再加入硫酸镍晶种，在真空度为0.06MPa下降温到40℃，真空抽滤，在90℃下干燥得到硫酸镍；

（8）将步骤（7）真空抽滤得到的滤液进行蒸馏除杂，然后向溶液中加入碳酸或碳酸钠，得到碳酸锂；

（9）步骤（2）中完全放电的废弃三元锂离子动力电池拆解还得到负极片，将该负极片放入容器中，在90℃下干燥1h，使得负极片上的石墨与铜箔分离，回收其中的石墨；

（10）在熔炼炉底部铺上一层9cm厚的木炭层，将步骤（9）得到的铜箔加入该熔炼炉中，加热熔炼炉使得铜箔充分熔化，然后进行扒渣，将表面炉渣除去，之后加入还原剂进行脱氧，最后浇铸得到铜铸锭；

（11）将步骤（2）筛分去除的铝箔高温熔化，加入冰晶石、氟化钠、氯化钾和氯化钠的混合熔剂，在730℃进行搅拌，打渣，并进行合金化处理，获得的粗合金在730℃再进行精炼除气，然后浇铸得到铝合金锭。