[发明专利]废旧锂电池正极材料制备耐高温黑色无机色料的方法

说明书

本发明属于陶瓷色料技术领域，具体涉及一种废旧锂电池正极材料制备耐高温黑色无机色料的方法，包括以下步骤：(1)将废旧锂电池正极材料粉碎筛选后，得到粉料；(2)将步骤(1)所得的粉料与硝化剂进行硝化反应，得到硝酸金属盐；(3)将步骤(2)所得的硝酸金属盐焙烧后用水溶解，浸出后进行固液分离，将分离出的固体烘干后，得到黑色半成品材料；(4)向步骤(3)所得的黑色半成品材料中加入氧化铁、氧化铬和铬铁渣进行混合，混合后经煅烧、冷却、破碎和研磨后，即得耐高温黑色无机色料。本发明能够将废旧锂电池有效回收利用，同时制备的黑色无机色料的耐热性能够达到1200℃以上。

技术领域

本发明属于陶瓷色料技术领域，具体涉及一种废旧锂电池正极材料制备耐高温黑色无机色料的方法。

背景技术

废旧锂电池中含有金属镍、锰、硅、铝等，不做处理随意丢弃后会对自然环境和人类的健康产生很大的威胁。目前对于废旧锂电池的回收利用，远远不能满足处理的需求，对资源产生了巨大的浪费。

如今中国早已成为全球最大的陶瓷生产与消费国，建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷、琉璃瓦等产品都需要使用陶瓷色料，陶瓷色料的生主要以金属氧化物、化合物为主要原料进行合成。钴、镍、锰、铁等金属氧化物、化合物是陶瓷色料生产常用的原料。

现有技术中，制备的黑色无机色料的耐热性均不能达到1000℃以上，使得制品无法适用于超过1000℃以上的操作环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种废旧锂电池正极材料制备耐高温黑色无机色料的方法，能够将废旧锂电池有效回收利用，同时制备的黑色无机色料的耐热性能够达到1200℃以上。

本发明所述的废旧锂电池正极材料制备耐高温黑色无机色料的方法，包括以下步骤：

(1)将废旧锂电池正极材料粉碎筛选后，得到粉料；

(2)将步骤(1)所得的粉料与硝化剂进行硝化反应，得到硝酸金属盐；

(3)将步骤(2)所得的硝酸金属盐焙烧后用水溶解，浸出后进行固液分离，将分离出的固体烘干后，得到黑色半成品材料；

(4)向步骤(3)所得的黑色半成品材料中加入氧化铁、氧化铬和铬铁渣进行混合，混合后经煅烧、冷却、破碎和研磨后，即得耐高温黑色无机色料。

步骤(1)中所述的粉碎筛选为粉碎后过200目筛，余量控制在0.1wt％以内。

步骤(2)中所述的硝化剂为50wt％的硝酸与30wt％的稀硫酸按质量比9:1配制的混合酸。

步骤(2)中所述的粉料和硝化剂的质量比为1:4。

步骤(2)中所述的硝化反应的反应温度为40～50℃，反应时间为2～3小时。

步骤(3)中所述的焙烧温度为400～550℃，焙烧时间为0.5～1小时。

步骤(3)中所述的溶解时间为2～3小时，优选2小时。

步骤(3)中所述的烘干温度为200～300℃。

步骤(4)中所述的黑色半成品材料、氧化铁、氧化铬和铬铁渣的质量百分比如下：

步骤(4)中所述的煅烧温度为1200～1300℃，煅烧时间为4～6小时。

步骤(4)中所述的研磨为研磨至平均粒径D50为13～17μm，过325目筛全部通过。

进一步优选地，所述的废旧锂电池正极材料制备耐高温黑色无机色料的方法，包括以下步骤：

(1)将废旧锂电池拆解粉碎后过200目筛，余量控制在0.1wt％以内，得到粉料；