[发明专利]一种处理电池黑粉的方法

说明书

本发明公开了一种处理电池粉的方法，包括以下步骤：将废旧锂离子电池拆解、破碎、分选；配制浓度1‑50％二乙醇胺溶液A；将黑粉加入二乙醇胺溶液A中搅拌浆化，升温至40～80℃反应1‑5h；加酸浸出，控制PH值0.5‑2.0；加入氧化剂，在40～80℃反应4‑8h；固液分离，分离液为含钴、锰、镍、铝、铜、铁、锂的盐溶液B，浸出渣为不溶性的石墨；浸出渣除去杂质硅，过滤洗涤至中性得到石墨产品；所述溶液B用碱调PH至3.0‑3.5，除去杂质元素，得到溶液C；溶液C用Cp150萃取分离Cu；分铜后液用P204萃取分离Ni、Co、Mn元素，萃余液回收锂。本发明工艺流程短，且Co、Ni、Mn、Li等有价金属和石墨都得到了回收利用。

技术领域

本发明属于资源循环领域，具体涉及一种处理电池粉的方法。

背景技术

新能源汽车保有量的快速增加，意味着即将报废的新能源汽车的核心-- 动力电池也迅速增长，大量的废旧动力电池该如何进行妥善处理？目前如何安全回收、环保处理，加强废旧动力电池的规范化循环利用，已经成为业内人士普遍关注的话题。动力电池在新能源汽车上的使用寿命普遍在8年左右，在新能源汽车行业的强势增长下，国内首批进入市场的汽车动力电池即将迎来“报废潮”。通过研究，预计到2020年当年动力电池的报废量约有 20万吨，到2025年全年的报废量将达到100万吨，而到2030年这一数字将达到惊人的300万吨。

锂离子电池由外壳和内部电芯组成，外壳为不锈钢、镀镍金属钢壳或塑料外壳；电池的内部电芯为卷式结构，主要由正极，负极，隔离膜，电解液组成。一般电池的正极材料由约90％钴酸锂等活性物质，7％～8％乙炔黑导电剂和 3％～4％有机粘和剂，均匀混合后涂抹于厚度约20μm铝箔集流体上；电池的负极由约90％负极活性物质碳素材料，4％～5％乙炔黑导电剂和6％～7％粘结剂均匀混合后涂抹在厚度为15μm铜箔集流体上。正负极的厚度约0.18～0.20mm，中间用厚度约10μm隔离膜隔开，电解液由电解质和有机溶剂组成,电解质一般为锂盐有机溶剂。粘结剂主要成分是聚偏氟乙烯(PVDF)。

目前废旧动力电池回收工艺主要包括3个步骤：预处理，电极材料的二次处理和深度回收。因粘结剂均匀附着在电极材料表面，需600℃以上热解去除粘结剂，再酸碱浸出回收正极材料中的贵重金属Co、Ni、Mn、Li等，电池负极材料石墨没能得到回收，这也造成了大量石墨的浪费。虽有采用浮选法分离正负极材料，如中国专利CN109713394A《一种分离废弃电极材料中钴酸锂和石墨的方法》采用磨矿加药浮选法分离钴酸锂和石墨，不但磨矿能耗高，药剂耗量大，且浮选产品品位只有63.26％～87.92％。

发明内容

针对上述已有技术存在的不足，本发明提供处理电池粉的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种处理电池粉的方法，包括以下步骤：

1)将废旧锂离子电池拆解、破碎、分选得到铝、铜含量小于1％的电极材料黑粉；

2)配制浓度1-50％二乙醇胺溶液A；

3)将黑粉加入二乙醇胺溶液A中搅拌浆化，升温至40～80℃反应1-5h；

4)加酸浸出，往上述反应中加入酸，控制PH值0.5-2.0；

5)加入氧化剂，在40～80℃反应4-8h；

6)固液分离，分离液为含钴、锰、镍、铝、铜、铁、锂的盐溶液B，浸出渣为不溶性的石墨；

7)浸出渣用氢氟酸洗涤除去杂质硅，过滤洗涤至中性得到石墨产品；

8)所述溶液B用碱调PH至3.0-3.5，除去杂质元素，得到溶液C；

9)溶液C用Cp150萃取分离Cu；分铜后液用P204萃取分离Ni、Co、Mn元素，萃余液回收锂。