[发明专利]一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法

说明书

本发明涉及一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，废旧锂离子电池回收技术领域。本发明的方法包括以下步骤：(1)原料准备：将废旧正极材料涂覆在电极上，制成阴极，插入电解液中，并采用碳棒作为阳极；(2)电解—电积：先通电，正极材料溶解；然后转变电流方向，另一极上逐渐有附着物生成，循环往复，直至正极材料完全溶解；(3)收集：电解—电积结束后，收集碳棒上的附着物及电解液；(4)产品制备：将所得附着物高温煅烧，获得金属；向电解液中加入碱、碳酸钠，获得碳酸锂。本发明通过对正极材料电解—电积，一步实现了锂与重金属的溶解、分离，最终得以回收，该方法具有流程短，产品附加值高，各金属回收率高等特点。

技术领域

本发明涉及废旧锂离子电池回收技术领域，特别涉及一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高，循环寿命长，无记忆效应的特点，被广泛应用在手机、计算机、平板等数码产品中。近几年来，随着环保压力增大及技术升级，锂离子电池逐渐在新能源汽车上得到使用，特别是三元动力电池的产量增长迅猛。但是伴随着锂电池的使用也带来了报废潮的到来，预计2020年动力型锂离子电池报废量将达32.2GWh，其中含有大量有价金属，特别是正极材料金属价值较高，对其开发利用是一个迫切需要解决的问题。

现有对报废锂电正极材料进行回收的方法主要是通过酸和还原剂将正极材料溶解，然后通过沉淀或萃取方法将金属离子一一分离，该工艺流程复杂，化学试剂消耗量大，环保压力大，成本也较高，已越来越不适应现代企业发展理念。近些年来，出现了选择性提锂的方法，主要是通过硫酸化焙烧或还原焙烧，然后水浸提锂，金属氧化物作为沉渣回收。这两种工艺尽管可以很好的选择性回收锂，但是也存在其它问题：硫酸化焙烧酸耗量大，对设备腐蚀性较强、所得产物纯度不高且需要处理硫酸分解产生的尾气；还原焙烧需要大量的还原性气体，还原不充分，还原产物回收率较低，流程较长等。因此，有必要提供一种高效、简便的废旧锂电池中有价金属回收的方法。

经检索，中国专利申请号为：201010199758.4，申请日为：2010年6月12日，发明创造名称为：从废旧锂离子二次电池回收金属锂的方法。该申请案中方法是将回收的废旧锂离子二次电池完全放电，使该废旧电池各负极片上的可逆锂离子全部转移至正极，在正极片上形成锂盐；将所述放电处理后的电池，用机械拆解的物理方式将正极片完整地取出，烘干；用金属锂或可覆锂的材料做负极片配合由前步骤处理后的各正极片，放入有电解液的专用化成槽中经电联接后，正负极片组分别接到直流电源的正、负极汇流排，进行外化成处理，使可逆的锂离子从所述各正极片转移至所述各负极片上沉积；将所述经外化成处理后的各正、负极片取出，则负极片上析出的金属锂可直接回收利用。该申请案能够对废旧锂电池中的金属锂进行回收，且回收的金属锂较为纯净。但是，通过外化成处理使锂离子从所述各正极片转移至所述各负极片上进行沉积的过程控制较为困难，电压的选择对金属锂的沉积效果影响较大，实际操作时，沉积效果相对较差，难以有效对其进行回收。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中对报废锂电池正极材料进行回收时，存在工艺流程复杂、所得产物纯度不高，回收率较低，且化学试剂消耗量大、成本较高的不足，本发明提供了一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法。本发明通过对正极材料进行电解—电积，一步实现了锂与其它金属的溶解、分离，最终得以回收，该方法具有流程短，产品附加值高，各金属回收率高等特点。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，包括以下步骤：

(1)原料准备：将废旧正极材料涂覆在电极上，制成阴极，插入电解液中，并采用碳棒作为阳极；

(2)电解—电积：先通电，正极材料开始溶解；然后转变电流方向，阳极上逐渐有附着物生成，循环往复，直至正极材料完全溶解；