[发明专利]一种废旧三元LNCM锂离子电池的浸出以及有价金属的回收方法

权利要求书

1.一种废旧三元LNCM锂离子电池的二段逆流浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：从废旧三元LNCM锂离子电池中回收得到电极活性材料；

步骤(2)：二段逆流浸出

电极活性材料分N个批次依次经一段逆流浸出和二段逆流浸出；其中，一段逆流浸出的浸出剂的酸度为0.1-0.5mol/L；二段逆流浸出的浸出剂包含有机还原剂，且酸度为0.5-3mol/L；

将N_i批次电极活性材料经一段逆流浸出以及二段逆流浸出获得的二段逆流浸出液作为第N_i+1批次电极活性材料一段逆流浸出的浸出剂；i为1、2、3.....N-1的整数；

收集各批次电极活性材料的一段逆流浸出液，即为废旧锂离子电池的总浸出液。

2.如权利要求1所述的二段逆流浸出方法，其特征在于，N₁批次的电极活性材料的一段逆流浸出剂为酸液a；其他批次电极活性材料一段逆流浸出的浸出剂为循环套用的二段逆流浸出的浸出液。

3.如权利要求1所述的二段逆流浸出方法，其特征在于，二段逆流浸出过程的酸度为一段逆流浸出过程的酸度的2-4倍。

4.如权利要求1所述的二段逆流浸出方法，其特征在于，二段逆流浸出浸出过程的温度不低于一段逆流浸出过程的温度；

优选地，一段逆流浸出过程的温度为25-55℃；二段逆流浸出过程的温度为55-95℃。

5.如权利要求1所述的二段逆流浸出方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的有机质还原剂为淀粉、废茶叶、麦秸秆或碎木屑中的至少一种；

优选地，步骤(3)中，所述的有机质还原剂在浸出剂中的浓度为1-10g/L。

6.如权利要求1～5任一项所述的二段逆流浸出方法，其特征在于，步骤(1)中：废旧三元LNCM锂离子电池经短路放电、拆解、粘结剂剥离、破碎筛分得所述的电极活性材料；

优选地，所述的电极活性材料包括正极活性材料；

优选地，所述的电极活性材料中还包含负极活性材料。

7.如权利要求6所述的二段逆流浸出方法，其特征在于，将所述的废旧三元LNCM锂离子在氯化钠溶液中短路，所述的氯化钠溶液的溶质浓度为5-20％；短路放电至终止电压低于1V；

优选地，短路放电后拆解，得到电芯成分，随后对电芯成分破碎，碎料在空气气氛下2～10℃/min的速率下升温至400～600℃，保温焙烧，进行粘接剂剥离；

优选地，在粘接剂剥离过程中，采用浓度不低于50mg/L的石灰水吸收剥离过程释放的废气，得到氟化钙；对剥离后的产物进行分离，得到Al、Cu箔和电极活性材料。

8.如权利要求1～7任一项所述的二段逆流浸出方法，其特征在于，所述的总浸出液中，还包含最后一批电极活性材料未循环套用的二段逆流浸出的浸出液。

9.一种废旧三元LNCM锂离子电池有价金属的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(a)：采用权利要求1～8项所述的二段逆流浸出方法，获得废旧锂离子电池的总浸出液；

步骤(b)：将所述的总浸出液预先在pH为3～5下除Fe³⁺、Al³⁺；得含Li⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的除杂滤液；

步骤(c)：调控除杂滤液的pH为10～11；固液分离得到的固体为NiCoMn(OH)₂前驱体。

10.如权利要求9所述的回收方法，其特征在于，

步骤(c)中，预先调控除杂滤液中的Li⁺：(Ni²⁺+Co²⁺+Mn²⁺)＝1.05～1.1:1，然后调控再调控其pH，沉淀获得所述的NiCoMn(OH)₂前驱体；

优选地，还包括步骤(d)：调整步骤(c)固液分离得到的液体的pH为13～14，固液分离分离得到Li₂CO₃。