[发明专利]一种废旧钴酸锂电池正极料中钴的提取方法

说明书

本发明涉及一种废旧钴酸锂电池正极料中钴的提取方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：碱液浸泡；步骤2：洗涤；步骤3：焙烧有机物；步骤4：还原焙烧；步骤5：桨化；步骤6：磁选；步骤7：干燥、钴粉。该方案还原焙烧正极料，把正极料中的钴直接还原成金属钴；使用无水乙醇对还原后的物料进行桨化，避免使用水桨化而使还原物料中的氧化锂形成氢氧化锂，同时使用磁选机对还原产生的钴粉进行分离，整个工艺操作简单，节能环保。

技术领域

本发明涉及一种提取方法，具体涉及一种废旧钴酸锂电池正极料中钴的提取方法，属于 废旧动力电池正极料的回收利用技术领域。

背景技术

现有的废旧锂离子电池的回收利用工艺路线主要为：正极片的破碎(把大部分铝泊片与 正极粉料分离)→正极粉料还原性酸溶解→纯碱除除铝→萃取提纯钴→得到纯净的钴产品。 此工艺路线的缺点主要有：一，正极片破碎分离铝泊片工序上，分离出来的铝泊片会夹带走 1％～2％的钴元素；二，残在正极粉料中的少部分铝在后序除铁铝工序上会形成大量的铝渣， 此渣是危废、影响环境，而且铝渣也同样会夹带走0.5％～1％的钴；三，在萃取提纯钴工序上， 由于是湿法工艺，会产生大量的废水，此废水含有重金属，对环境污染较大。因此，迫切的 需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种废旧钴酸锂电池正极料中钴的提取方 法，该技术方案采用高温还原法，做钴、镍还原成金属状，再利用钴的带磁性的特点，在非 水性溶液中，通过磁选机，把钴分选出来。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种废旧钴酸锂电池正极料中钴的提取方 法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：碱液浸泡；

步骤2：洗涤；

步骤3：焙烧有机物；

步骤4：还原焙烧；

步骤5：桨化；

步骤6：磁选；

步骤7：干燥、钴粉。

作为本发明的一种改进，所述步骤1：碱液浸泡，具体如下：正极片使用10～12％的液碱 溶液溶浸泡24～36h，浸泡到铝含量少于0.1％为合格，再将碱液排出。(液碱溶液可以重复 使用，待其pH值在9～10之间，更换新的液碱溶液),液碱必须全部沉没正极片。

作为本发明的一种改进，步骤2：洗涤，具体如下：浸泡后出正极料使用清水逆流洗涤 三遍，固液比为1:1～1:2，每次洗涤0.5～1h。

作为本发明的一种改进，步骤3：焙烧有机物，具体如下：洗涤后的正极料在回转窑中 焙烧3～4小时，焙烧温度为：880～900度，把物料中的有机物(如粘合剂、电解液等)， 焙烧后物料冷却。

作为本发明的一种改进，步骤4：还原焙烧，具体如下，所述冷却后的物料再还原焙烧 中，使用氢气还原焙烧，还原温度为500～550度，时间为6～8h，使钴酸锂还原分解，锂变成氧化锂，钴变成金属钴；

反应式如下：2LiCoO₂+3H₂＝Li₂O+2Co+3H₂O。相比较现有技术中使用碳还 原，碳杂质高，该方案采用氢气还原焙烧，降低了杂事含量，确保了还原质量。

作为本发明的一种改进，步骤5：桨化，具体如下：还原焙烧后的物料冷却后，在密闭 反应槽中，使用无水乙醇浆化，固液比在1:3～1:4之间，桨化1～2小时，使焙烧物料变成桨料，由于是在无水体系中，氧化锂不会发生化学反应。该方案使氧化锂保持原态，防止生成氢 氧化锂，影响钴的磁选。