[发明专利]一种从废旧三元电池极片中回收镍钴锰锂的方法

说明书

本发明公开了一种从废旧三元电池极片中回收镍钴锰锂的方法，本发明采用洗脱剂将三元废料从电池极片中洗脱，使之与铝箔分离，再将溶脱的废料与有机溶解分离，并将洗脱剂重复使用，向过滤好的三元粉体中加入酸试剂并破碎溶出，过滤除(胶)碳后，得到镍、钴、锰、锂混合溶液等。本发明以湿法洗脱、溶出工艺为主，能耗低，绿色环保，有价成份溶出率高，经济效益好，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明设计废旧电池回收技术领域，具体涉及一种从废旧三元电池极片中回收镍钴锰锂的方法。

技术背景

汽车是现代社会重要的交通工具，为人们提供了舒适、便捷出行服务。然而传统燃油出在使用过程中产生大量有害废气，将产生巨大的环境压力，同时也进一步增大了对传统不可再生的石油资源的依赖。在能源和环境形式日益严峻的今天，新能源汽车清洁、节能的显著特点，成为世界各国都加倍重视的新兴产业。我国是人口大国，也是资源消耗大国，经过几十年的粗犷式发展，环境已经不堪重负。在工业化和城市化的今天，新能源汽车产业非常符合我国建设可持续发展和资源集约型、环境友好型设备的基本理念。因此目前我国政府加大了电动汽车的投入和扶持力度。在这样的大的政策环境下，国内新能源汽车行业蓬勃发展。锂离子三元正极材料因其高能量密度，被广泛的应用于新能源汽车、储能电池等领域。但在电池的使用过程中，不可避免的会存在电池报废、退役，这些电池不仅存在安全隐患，同时也含有大量的有价成分，尤其是正极材料中，含有大量的镍、钴、锂等稀缺元素，具有重要的回收价值与意义。

目前对于回收三元电池废料方法很多，专利CN201711338941.6和专利CN108439438A都提到了回收三元正极材料的方法，从极片上脱落溶出的处理，且都是采用“焙烧(焚烧)-酸溶”工艺回收废电池中的镍、钴、锰、锂等，这种工艺虽然简单，但涉及高温溶胶(400～700℃)，需要大量的能耗，此外，高温设备投资成本高，操作环境差。

本专利选用，以有机溶剂充当洗脱剂进行洗脱，将正极废料快速从铝箔上洗涤下来，达到粉体和铝箔的分离，同时避免了高温熔胶带来的大量能耗，而在加酸对粉料进行溶解时，采用球磨溶解的方式，通过球磨将被胶状物和碳层包裹的三元正极材料暴露出来，达到了不高温烧结也不破坏三元正极材料废料的目的，本方法最大限度的降低了传统的高温工艺，减少能耗，绿色环保。

发明内容

本发明公开了一种从废旧三元电池极片中回收镍钴锰锂的方法。所述方法主要提供了一种绿色循环、高效简单且能低能耗的将其废料从极片中洗脱下来。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种从废旧三元电池极片中回收镍钴锰锂的方法抱括：

1)将废电池进行拆解，将拆解出的正极片破碎至1cm×1cm～10cm×10cm尺寸的碎片；

2)将溶剂与添加剂按照配比配制成洗脱剂，并将废旧三元正极碎片与洗脱剂进行称重，称重固液比为1：(1.0～5.0)；

3)将称重好的废旧三元正极片与洗脱剂置于洗脱机中，搅拌、浸泡1～5h，确保粉体从箔材上洗脱；

4)将洗脱好的粉体与箔材进行过滤得到箔片与含有粉体的洗脱剂浊液；将浊液进一步进行过滤，得到高固含量的粉体浆料与洗脱剂，并将洗脱剂回收，进行循环使用；

5)将过滤好的粉体置于保温设备中，60～100℃下，保温1～5h，蒸发除去粉体中夹带的洗脱剂，并将洗脱剂冷凝回收进行循环使用，将收集的粉体进行测试，得出其中的锂、镍、钴、锰等有价成分含量；

6)根据5)中粉体中测试出的元素含量，将蒸干的粉体废料与酸溶液进行混合，混合比例为n废料：n(H⁺)＝1:(2.0～2.8)，在球磨机中进行溶解；

7)将溶解好的浊液从球磨机中取出，用过滤设备将其进行过滤，得到一次滤渣和一次滤液；