[发明专利]一种从废旧锂离子三元正极材料中浸出有价金属和制备三元正极材料前驱体的方法在审
| 申请号： | 202010092796.3 | 申请日： | 2020-02-14 |
| 公开（公告）号： | CN111333123A | 公开（公告）日： | 2020-06-26 |
| 发明（设计）人： | 田庆华;邹艾玲;童汇;郭学益 | 申请（专利权）人： | 中南大学 |
| 主分类号： | C01G53/00 | 分类号： | C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/54 |
| 代理公司： | 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 | 代理人： | 魏龙霞 |
| 地址： | 410083 *** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 废旧 锂离子 三元 正极 材料 浸出 金属 制备 前驱 方法 | ||
1.一种从废旧锂离子三元正极材料中浸出有价金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将从废旧锂离子电池正极材料中分离出的活性物质球磨，得到粉料；
(2)用水将粉料润湿，得到湿料；
(3)将所述湿料和浓硫酸混合；
(4)将步骤(3)中得到的混合物，进行低温焙烧得到焙烧料；所述低温焙烧的焙烧温度为150℃～338℃，焙烧时间为30min～120min；
(5)将步骤(4)所得的焙烧料进行搅拌水浸，然后固液分离，得到碳和金属浸出液。
2.一种利用废旧锂离子三元正极材料制备三元正极材料前驱体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将从废旧锂离子电池正极材料中分离出的活性物质球磨，得到粉料；
(2)用水将粉料润湿，得到湿料；
(3)将所述湿料和浓硫酸混合；
(4)将步骤(3)中得到的混合物，进行低温焙烧得到焙烧料；所述低温焙烧的焙烧温度为150℃～338℃，焙烧时间为30min～120min；
(5)将步骤(4)所得的焙烧料进行搅拌水浸，然后固液分离，得到碳和金属浸出液；
(6)对金属浸出液进行除杂，调整金属浸出液中的镍、钴、锰摩尔比；
(7)向步骤(6)后的金属浸出液中加入尿素与乙二醇混合均匀，转移至反应釜中进行水热反应，即制备得到三元正极材料前驱体。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，废旧锂离子电池正极材料中的活性物质的分离方式为：先将废旧锂离子电池短路放电、拆解，分离出正极片，再将正极片上的集流体与正极活性物质分离。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，粉料和水的质量比为(1:0.2)～(1:0.8)。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，浓硫酸的浓度不低于70％，粉料和硫酸的摩尔比为(1:0.8)～(1:2)。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，水浸的液固比为2ml/g～8ml/g，浸出温度为20℃～80℃，浸出时间为10min～60min。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(6)中，调整后的浸出液中，镍、钴、锰的摩尔比为3:3:3、5:2:3、6:2:2、8:1:1或4:2:4。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，尿素与金属浸出液中镍钴锰总金属摩尔比为1～2，金属浸出液和乙二醇的体积比为1～0.6。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，水热反应温度为140℃～220℃，保温时间为8～12h。
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