[发明专利]废旧锂离子电池正极材料的回收方法

说明书

本申请涉及循环回收工艺技术领域，尤其涉及一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法，包括如下步骤：将收集的废旧锂离子电池正极材料与碳酸氢钠混合进行热解处理，得到热解产物；将热解产物水洗处理，然后过滤得到第一滤液和第一滤渣；将第一滤渣与pH值为2～2.5的硫酸混合进行酸浸出处理，然后过滤得到第二滤液和第二滤渣；将第二滤渣和甘蔗渣混合在硫酸溶液中进行还原浸出反应，然后过滤得到第三滤液和第三滤渣。该回收方法不仅低成本回收废旧锂离子电池正极材料，而且无二氧化硫的产生，能实现甘蔗渣的二次利用，低碳环保，具有很好的应用前景。

技术领域

本申请属于循环回收工艺技术领域，尤其涉及一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法。

背景技术

废旧动力电池中含有许多的锂，目前对废旧离子处理的方法主要有火法和湿法，火法冶金处理废旧锂离子电池厂能大，但污染较大，目前主要为湿法冶金回收。湿法冶金回收纯度高，每个处理工序较为严格，目前废旧锂离子电池主要为全湿法冶金工艺回收，主要工艺第一步为加酸浸出，其次沉淀除杂，再次萃取回收钴镍，而后沉淀或萃取回收锂。

废旧钴酸锂(LiCoO₂)电池含有高价的钴，较难跟酸反应，在水溶液中存在；三元正极材料Li(NiCoMn)O₂高价的钴较多，浸出过程多为加入还原剂，将钴镍锰锂同时浸出到溶液中，浸出的高价Co和Mn化合物较难在水溶液中存在。因此，在浸出过程中，需要加还原剂将Co和Mn的高价氧化物还原成低价态Co²⁺和Mn²⁺，以提高它们的浸出率，例如反应如下：

2LiCoO₂+H₂O₂+6H⁺＝2Li⁺+2Co²⁺+2O₂↑+4H₂O；

湿法回收金属加酸浸出的浸出时间较长，浸出金属溶液中混有杂质离子较多，90％的锂容易浸出到混有钴镍锰的溶液中，酸消耗多，在较高浓度的溶液中除杂会损失较多的钴镍锰溶液，并且浸出过程中使用的工业还原剂焦亚硫酸纳容易产生二氧化硫危害工人健康，双氧水高温容易分解，葡萄糖和淀粉成本较高。因此，目前废旧三元电池在浸出过程存在杂质含量高，除杂过程工序时间较长，还原剂成本高污染大等问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法，旨在解决如何低成本、更好地回收废旧锂离子电池正极材料的技术问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

一种废旧锂离子电池正极材料的回收方法，包括如下步骤：

将收集的废旧锂离子电池正极材料与碳酸氢钠混合进行热解处理，得到热解产物；

将所述热解产物水洗处理，然后过滤得到第一滤液和第一滤渣；

将所述第一滤渣与pH值为2～2.5的硫酸混合进行酸浸出处理，然后过滤得到第二滤液和第二滤渣；

将所述第二滤渣和甘蔗渣混合在硫酸溶液中进行还原浸出反应，然后过滤得到第三滤液和第三滤渣；

其中，所述第一滤液含有所述废旧锂离子电池正极材料中的90％以上的锂金属，所述第二滤液含有所述废旧锂离子电池正极材料中的1～5％的锂金属和1～4％的非锂金属，所述第三滤液含有所述废旧锂离子电池正极材料中的95％以上的非锂金属。