[发明专利]一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法

权利要求书

1.一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)将废旧三元锂离子电池拆解后取正极极片洗涤，进行加热处理，分离正极活性材料和铝箔；

(2)将经过步骤(1)处理后的正极活性材料粉碎，再置于硫酸和活性炭浸出体系中反应得到浸出液；

(3)在步骤(2)所述的浸出液中加入不同溶液进行分离，利用不同溶液对浸出液中有价金属离子的选择性差异，依次分离提取出锂锰镍钴等元素，实现各有价金属元素梯级分离。

2.根据权利要求1步骤(1)所述一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，拆解后的正极极片在马弗炉加热至400-600℃，保温约60min，冷却至室温，利用去离子水浸泡并超声清洗20-30min后分离得到正极活性材料和铝箔。

3.根据权利要求1步骤(2)所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，正极活性材料粉碎是指将其粉碎至粒径0.1-0.3mm，浸出反应条件为100℃的条件下反应1-2h。

4.根据权利要求1步骤(2)所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，正极活性材料与活性炭以质量比1∶0.1-1∶0.3的比例混合，硫酸浓度为10-15mol/L。

5.根据权利要求1步骤(3)所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，将步骤(2)所述浸出液pH调至10左右，反应1-2h后可将锂和镍钴锰分离，得到滤液和滤渣，将滤渣水洗后加入Na₂CO₃得到工业级的Li₂CO₃。

6.根据权利要求1步骤(3)所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，将权利要求5所述的滤液与KMnO₄反应，在80-120℃条件下滤液中的锰离子与高锰酸钾发生氧化还原反应，反应2～3小时后过滤得到滤液和滤渣，将滤渣水洗后分离得到MnO₂。

7.根据权利要求1步骤(3)所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，向权利要求6所述滤液加入中丁二酮肟(DMG)溶液，加入氨水起促进反应的作用，同时控制溶液pH为5-10，反应1-2h，镍离子会与DMG反应生成难溶于水的红色螯合物沉淀，分离得到滤液和滤渣，将滤渣水洗后分离得到Ni(DMG)₂。

8.根据权利要求1步骤(3)所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料中有价金属梯级分离的方法，其特征在于，向权利要求7所述滤液中加入草酸铵溶液，钴离子与草酸铵反应得到的草酸钴沉淀，分离滤液和滤渣，将所得滤渣在400-600℃下煅烧2-4h后可制得Co₂O₃。