[发明专利]锂离子电池回收方法

权利要求书

1.一种回收锂离子电池的方法，包括以下步骤：

a)将锂离子电池切碎，将残渣浸入有机溶剂中以安全地将电池放电并且产生切碎的电池残渣以及包含有机化合物和六氟磷酸锂的液体；

b)将所述切碎的电池残渣进料到干燥机中，产生气态有机相和干燥的电池残渣；

c)将包含磁性电池残渣和非磁性电池残渣的干燥的电池残渣进料到磁力分离器，从所述干燥的电池残渣中去除磁性颗粒；

d)研磨所述非磁性电池残渣，产生包含以下各项的粒度分布：包含塑料的上部范围，以及包含铝、铜、金属和石墨的细颗粒的中部和下部范围；

e)将所述细颗粒和酸混合，产生浆料并浸出所述浆料，产生包含金属硫酸盐和不可浸出材料的浸出液；

f)过滤所述浸出液以从浸出液中除去所述不可浸出材料；

g)将所述浸出液进料到硫化物沉淀槽中，从所述浸出液中去除离子铜杂质；

h)在pH 3.5至5下将所述浸出液中和，从所述浸出液中去除剩余的铁和铝；

i)将所述浸出液与有机萃取溶剂混合，产生含有锂的水相以及含有钴、锰和镍的有机相；

j)从所述含有锂的水相中结晶出硫酸钠，产生含有锂和硫酸钠晶体的液体；

k)向所述液体中加入碳酸钠并且加热碳酸钠和液体，产生碳酸锂沉淀；和

l)干燥并回收碳酸锂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机溶剂是脂肪族碳酸酯。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述有机溶剂在低于40℃的温度下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述锂离子电池被切碎成约5-10毫米的粒度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述切碎的电池残渣通过筛分或过滤与液体分离。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，进一步包括在蒸发器中蒸发步骤a)的液体，产生浆料和轻质有机物的冷凝物。

7.根据权利要求6所述的方法，包括从所述轻质有机物的冷凝物中分离碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸亚乙酯(EC)。

8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括回收所述轻质有机物的冷凝物作为步骤a)中的有机溶剂。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中在约500℃的温度下燃烧所述浆料，产生包含氢氟酸(HF)和五氧化二磷(Ρ₂O₅)的燃烧气体。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在干式洗涤器中进一步除去HF并且在湿式洗涤器中中和P₂O₅，形成磷酸钠(Na₃PO₄)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中在200-300℃的温度下干燥所述切碎的电池残渣。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中在锤磨机或冲击式破碎机中研磨所述非磁性电池残渣。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，进一步包含用涡流分离器从研磨的非磁性电池中提取铝和铜。

14.根据权利要求13所述的方法，其中进一步分离铝和铜。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中将所述细颗粒与硫酸和水混合，产生金属氧化物浆料，固体浓度为75至125kg固体每立方米酸溶液。