[发明专利]一种废旧三元锂电池的回收方法

权利要求书

1.一种废旧三元锂电池的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

电池前处理：对所述废旧三元锂电池的正极片进行粉碎过筛；

浸出：将粉碎过筛后的所述正极片浸于碱性溶液中形成反应体系，所述碱性溶液包括氨水、铵盐溶液和还原剂溶液，控制所述反应体系的pH和温度进行浸出反应，得到固体和含有价金属的溶液，所述含有价金属的溶液中有价金属包括锂、钴、镍；其中，浸出反应的反应时间为30分钟，所述碱性溶液的总氨浓度为3-4.9mol/L，所述氨水、所述铵盐溶液、所述还原剂溶液的摩尔比为4～6:0.5～1.5:0.5～1，控制所述反应体系的pH为9.5-10.9，反应温度为120-150℃；

分离、沉淀：分离所述固体和所述含有价金属的溶液，分离后的所述固体过筛后得到金属铝，向分离后的所述含有价金属的溶液中通入二氧化碳气体，同时对所述含有价金属的溶液进行蒸氨，得到沉淀，且所述沉淀为有价金属的碳酸盐沉淀。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述电池前处理的步骤为：对所述废旧三元锂电池的正极片进行粉碎过筛，得到80-120目的粉末。

3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，在所述浸出的步骤中，所述浸出反应中的固液比为10-50g/L。

4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，在所述浸出的步骤中，所述总氨浓度为所述氨水和所述铵盐溶液的混合液中的氨浓度之和，所述总氨浓度为3-4mol/L；所述还原剂溶液中还原剂与所述正极片含有钴的质量比为2:1-5:1。

5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述废旧三元锂电池选自镍钴锰酸锂电池或者镍钴铝酸锂电池，在所述浸出的步骤中，所述铵盐溶液中的铵盐选自碳酸铵、碳酸氢铵、草酸铵中的一种或几种的混合，所述还原剂溶液的还原剂选自亚硫酸钠、亚硫酸铵、双氧水、硫代硫酸钠、过硫酸钠中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的回收方法，其特征在于，所述废旧三元锂电池为镍钴锰酸锂电池，在所述浸出的步骤中，所述铵盐溶液为硫酸铵溶液，所述还原剂溶液为亚硫酸钠溶液，所述氨水、所述硫酸铵溶液、所述亚硫酸钠溶液的摩尔比为6:0.5:0.5，反应温度为150℃、反应时间为30分钟，所述浸出反应的固液比为10-50g/L，所述含有价金属的溶液中有价金属包括锂、钴、镍、锰。

7.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述废旧三元锂电池为镍钴锰酸锂电池，在所述分离、沉淀的步骤中，向所述含有价金属的溶液中通入过量二氧化碳，反应温度为70-90℃、反应时间为5-8小时，蒸氨的过程中向所述含有价金属的溶液补水，蒸氨前所述含有价金属的溶液体积为V1，蒸氨过程中补水后所述含有价金属的溶液体积为V2，V2≥0.5×V1，得到碳酸锰、碳酸钴、碳酸镍和碳酸锂的沉淀物。

8.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，在所述回收方法中，还包括在所述分离、沉淀的步骤后，进行焙烧：对所述碳酸锂、所述碳酸镍、所述碳酸钴、所述碳酸锰按照摩尔比进行焙烧，焙烧温度为800-900℃、焙烧时间为3-5小时，得到活性材料。

9.根据权利要求8所述的回收方法，其特征在于，在所述焙烧步骤中，以摩尔比计，所述碳酸镍中的镍：所述碳酸钴中的钴：所述碳酸锰中锰的比例为8:1:1、5:2:3、6:2:2或者1:1:1。