[发明专利]一种废旧镍钴锰三元锂离子电池中有价金属的回收方法

说明书

本发明属于废旧锂离子电池有价材料回收领域；具体公开了一种高效清洁回收废旧三元锂离子电池中有价金属的方法：包括以下步骤：步骤(1)：将废旧三元LNCM锂离子电池经短路放电、拆解、粘结剂剥离、破碎筛分得电极活性材料；电极活性材料经还原‑酸浸出，固液分离得到碳材料和含Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺的酸性浸出液；步骤(2)：调控酸性浸出液的pH为3‑5，沉淀其中的Fe³⁺、Al³⁺；随后经固液分离，得含Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的除杂滤液；步骤(3)：调整除杂滤液的pH为1～6，随后作为电解液，经旋流电解处理，在阴极收集Cu/Co‑Ni合金复合膜，阳极收集MnO₂。本发明方法，创新性地采用旋流电解方式，高效回收浸出液中的有效成分。

技术领域

本发明涉及废旧锂离子电池回收领域，特别涉及到一种废旧三元镍钴锰酸锂锂离子电池的高值化回收，属废旧锂离子电池回收领域方面。

背景技术

随着现代化科技的高速发展，社会能源与环境生态污染问题日益突出，各种废弃电池对环境及生态的污染问题已经成了社会关注的焦点。而镍钴锰酸锂离子电池由于容量高、循环性能稳定、工作平台电压高等特点被广泛应用于动力电池和储能电池，而动力和储能电池对电池材料的需求通常大于常规的小型电池。因此，在未来3-5年内，将有大量的镍钴锰酸锂离子电池报废，对其进行回收具有很高的社会价值。

然而，目前国内回收废旧镍钴锰酸电池的技术路线尚还存在缺陷，处理废旧镍钴锰酸锂电池浸出液的主流方式为：1)沉淀除铜然后调节镍钴锰三元素的比例加碱共沉淀；2)萃取除铜，然后萃取镍钴锰再酸反萃得到只含镍或钴或锰的盐溶液。如中国专利CN105206889 A公布的“一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的处理方法”利用酸浸出法回收镍钴锰酸锂废旧电池中的有价金属，先用沉淀法除杂，然后加碱共沉淀镍钴锰制备前驱体，该方法虽克服了分别沉淀回收镍盐、钴盐、锰盐产品纯度不高的问题，操作也较简单，但对浸出液除杂深度要求高。而简单的化学沉淀又不能完全达到要求，且共沉淀反应时间长，对条件控制严格，因此还未见工业应用报道。又如中国专利CN 102162034 A公布的“一种自废锂电池中回收有价金属的工艺”，利用预处理、浸出工艺、化学除杂、萃取分离等工艺步骤，实现了对钴、铜、镍、铝等有价金属的回收，但萃取分离过程中要用到价格昂贵的萃取剂，且操作复杂，该工艺虽接近在工业生产中所使用的回收工艺，但都存在回收成本高的缺点。

发明内容

为解决现有技术存在的技术问题，本发明的目的是提供一种新的镍钴锰酸锂废旧电池的回收方法，旨在提供一种高效回收镍钴锰酸锂废旧电池的有效成分。

一种废旧镍钴锰三元锂离子电池中有价金属的回收方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将废旧三元LNCM锂离子电池(镍钴锰三元锂离子电池，也称为镍钴锰酸锂电池)经短路放电、拆解、粘结剂剥离、破碎筛分得电极活性材料；电极活性材料经还原-酸浸出，固液分离得到碳材料和含Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺的酸性浸出液；

步骤(2)：调控酸性浸出液的pH为3-5，沉淀其中的Fe³⁺、Al³⁺；随后经固液分离，得含Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的除杂滤液；