[发明专利]一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法在审

专利信息
申请号: 201910930414.7 申请日: 2019-09-29
公开(公告)号: CN110592382A 公开(公告)日: 2019-12-20
发明(设计)人: 曾桂生;姚俊霞;刘春力;王忠兵;周磊;姬海燕 申请(专利权)人: 南昌航空大学
主分类号: C22B7/00 分类号: C22B7/00;C22B23/00;C22B23/02;C22B26/12;C22B47/00;H01M10/54
代理公司: 50230 重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 陈炳萍
地址: 330000 江*** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 金属元素 锂电池 提纯 通氧 废弃 焙烧 金属元素回收 动力锂电池 无二次污染 废气处理 高温焙烧 回收工艺 金属回收 运行成本 全元素 氧化物 烘干 酸洗 碳粉 尾矿 回收率 加热 沉淀 还原 取出 金属 保证
【权利要求书】:

1.一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:具体包括有以下步骤:

步骤一:处理原料,将废弃锂电池进行冲洗,使用清水反复冲洗三遍之后,用棉布擦拭处理,随即,将废弃锂电池进行拆解,将废弃锂电池内部原料使用高温进行烘干,研磨原料;

步骤二:高温焙烧,将研磨后的原料放置在燃烧炉内进行燃烧,并向内部添加适量的碳粉,使得原料内部的金属元素与氧气形成氧化物;

步骤三:通氧搅拌,燃烧炉在燃烧原料的过程中,向燃烧炉内部通入氧气,在搅拌时,间歇式翻动原料,使其与氧气充分接触,保温2-3h,在每个阶段分别取出相对应的燃烧料,其中第一阶段形成的氧化物为MnO2、LiCoO2,第二阶段形成的氧化物为Mn3O4、Li2O、Co2O3,第三阶段形成的氧化物为Mn3O4、Li2O、CoO;

步骤四:废气处理,将燃烧炉内燃烧的废气直接通入到喷淋室,采用清水对输送的气体进行喷洒;

步骤五:酸洗,将燃烧料放置在稀酸溶液中,加入适量的清水,进行搅拌,调节好稀酸溶液的PH值至5.5-7.0,随后进行过滤处理,处理滤液内部的沉淀,以此完成金属沉淀物的收集;

步骤六:沉淀,取步骤四中滤除后的溶液,向内部添加适量的氢氧化钠溶液,调节好溶液的PH值至7.0-8.5,保持弱碱状态为1-1.5h,析出内部的沉淀物;

步骤七:烘干,将析出的沉淀物进行处理,依次经过过滤、清水洗涤及热风烘干,以此得出金属元素的沉淀物。

2.根据权利要求1所述的一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:所述步骤一中采用研磨机对废弃动力锂电池的内部原料进行研磨,将内部原料进行多次筛选掉大颗粒原料。

3.根据权利要求1所述的一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:所述步骤二中燃烧炉内反应时的温度保持为500-1100℃,其中温度分为三个阶段,第一阶段的温度范围为500-700℃,第二阶段的温度范围为700-900℃,第三阶段的温度范围为900-1100℃,反应的时间保持为2-3h。

4.根据权利要求1所述的一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:所述步骤三中的氧气由纯氧罐进行贮存,其中纯氧的浓度保持为百分之九十以上,由管道将其往燃烧炉内进行输送。

5.根据权利要求1所述的一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:所述步骤三中的燃烧炉内的搅拌速度保持为300-500rpm。

6.根据权利要求1所述的一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:所述步骤四中燃烧炉内的废气进行预处理,将废气输送到水箱内。

7.根据权利要求1所述的一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:所述步骤五中的酸洗过程保持弱酸状态为1-2h。

8.根据权利要求1所述的一种废弃动力锂电池中金属全元素的回收工艺和方法,其特征在于:所述步骤六中的添加氢氧化钠溶液的时候,需要一边添加一边混合。

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