一种废锰酸锂正极材料回收碳酸锂的方法技术

本发明专利技术是一种废锰酸锂正极材料回收碳酸锂的方法，包括，将废旧的锰酸锂正极片裂解，并筛分，分离锰酸锂活性物质与集流体铝箔；将锰酸锂活性物质加入持续通入二氧化碳的双氧水中，使得锰酸锂溶解；利用氢氧化锂调节溶液中的pH值至碱性，过滤，分别收集滤渣和滤液；将所得的滤液加热蒸发结晶，并烘干，得到纯净的碳酸锂晶体。本发明专利技术中，废锰酸锂正极材料在使用时，以及在回收过程中，以及在较高温度下分离锰酸锂活性物质与铝箔时，锰酸锂容易被氧化，因此就将锰金属元素与碳酸锂金属元素分别分离回收，以保证再生利用生产锰酸锂材料时前驱体的纯净度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力电池回收
，具体为一种废么管理正极材料回收制备碳酸锂的方法。
技术介绍
锂电池是20世纪90年代迅速发展起来的新一代二次电池，广泛用于小型便携式电子通讯产品和电动交通工具。传统镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池受锂电池销售配套化影响，其手机和笔记本电脑锂电池高端市场已被挤占，锂电池需求量相应大幅增加。从1992年SONY公司开发出第一颗锂电池至今，锂电池能量也已大幅提升，锂电池正极材料已经从单一的钴酸锂材料，发展到钴酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段，其中，锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。由于全世界经济和城市交通的发展，引起了石油紧张和环境污染，国际上许多发达国家竞相开发绿色能源技术，其中尤以电动车应用为代表的动力电源领域发展最为迅速。电动汽车要取代燃油汽车，动力电池是关键。由于传统化学电池存在着储存能量低、重量大、寿命短和不安全等因素，成为电动汽车产业化发展的瓶颈，电动汽车中的锂电池的使用率正在明显上升，锂离子电池极可能将成为未来的主流技术路线，未来锰酸锂行业还会有较大的发展空间。随着电动汽车锂离子电池的广泛应用，将大量进入失效、回收阶段。如何回收废旧锂离子电池和资源化循环利用已成为社会普遍关注的问题。为了资源循环利用和行业可持续发展的目的，应对其中有价金属进行回收处理。现有技术中，对锰酸锂正极材料的回收，多为直接制备成锰酸锂，但是由于锰酸锂电池在使用的过程中，以及在回收处理的过程中，容易被氧化，导致锰酸锂并不纯净。
技术实现思路
本专利技术设计了废锰酸锂正极材料回收碳酸锂的方法，将锰酸锂中锂金属元素与锰金属元素分离开来，回收得到纯净的碳酸锂，以保证在后续再生利用的碳酸锂仍然能够达到较高的品质。本专利技术是采用如下方案实现的：一种废锰酸锂正极材料回收碳酸锂的方法，包括如下步骤，步骤一，将废旧的锰酸锂正极片裂解，并筛分，分离锰酸锂活性物质与集流体铝箔；步骤二，将锰酸锂活性物质加入持续通入二氧化碳的双氧水中，并搅拌，锰酸锂溶解；步骤三，调节溶液中的pH值至碱性，过滤，分别收集滤渣和滤液；步骤四，将所得的滤液加热蒸发结晶，并烘干，得到纯净的碳酸锂晶体。优选地，步骤一中，废旧的锰酸锂正极片裂解的温度为300～600℃。优选地，步骤二中，双氧水的浓度为9～15％。优选地，步骤三中，氢氧化锂的浓度为1～1.5mol/L。优选地，步骤三中，调节溶液中的pH值为8～10。本专利技术中，废锰酸锂正极材料在使用时，以及在回收过程中，以及在较高温度下分离锰酸锂活性物质与铝箔时，锰酸锂容易被氧化，因此就将锰金属元素与碳酸锂金属元素分别分离回收，以保证再生利用生产锰酸锂材料时前驱体的纯净度。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1将废旧的锰酸铁锂正极片置于500℃的调解下裂解，使得锰酸锂活性物质与集流体铝箔脱落，筛分获得锰酸锂活性物质粉末。将锰酸锂活性物质粉末加入10％浓度的双氧水中，以锰酸锂与双氧水摩尔比为1：1的配比混合，通入二氧化碳，并对溶液环境加压0.5MPa，搅拌，使得锰酸锂溶解。待锰酸锂溶解完全后，用1mol/L的氢氧化锂调节溶液中的pH至中性，过滤，去除滤渣。然后继续调节溶液中的pH至10，有沉淀析出，过滤，得到氢氧化锰固体。过滤，回收得氢氧化锰固体，并且将所得的滤液加热蒸发，浓缩，然后冷却结晶，得到碳酸锂晶体，然后将其烘干，得到碳酸锂。实施例2将废旧的锰酸铁锂正极片置于500℃的调解下裂解，使得锰酸锂活性物质与集流体铝箔脱落，筛分获得锰酸锂活性物质粉末。将锰酸锂活性物质粉末加入浓度为12％双氧水中，以锰酸锂与双氧水摩尔比为1：1的配比混合，通入二氧化碳，并对溶液环境加压0.5MPa，搅拌，使得锰酸锂溶解。待锰酸锂溶解完全后，用用1.5mol/L氢氧化锂调节溶液中的pH至中性，过滤，去除滤渣。然后继续调节溶液中的pH至10，有沉淀析出，过滤，得到氢氧化锰固体。过滤，回收得氢氧化锰固体，并且将所得的滤液加热蒸发，浓缩，然后冷却结晶，得到碳酸锂晶体，然后将其烘干，得到碳酸锂。实施例3将废旧的锰酸铁锂正极片置于600℃的调解下裂解，使得锰酸锂活性物质与集流体铝箔脱落，筛分获得锰酸锂活性物质粉末。将锰酸锂活性物质粉末加入浓度为11％的双氧水中，以锰酸锂与双氧水摩尔比为1：1的配比混合，通入二氧化碳，并对溶液环境加压0.5MPa，搅拌，使得锰酸锂溶解。待锰酸锂溶解完全后，用用1mol/L氢氧化锂调节溶液中的pH至中性，过滤，去除滤渣。然后继续调节溶液中的pH至8，有沉淀析出，过滤，得到氢氧化锰固体。过滤，回收得氢氧化锰固体，并且将所得的滤液加热蒸发，浓缩，然后冷却结晶，得到碳酸锂晶体，然后将其烘干，得到碳酸锂。实施例4将废旧的锰酸铁锂正极片置于800℃的调解下裂解，使得锰酸锂活性物质与集流体铝箔脱落，筛分获得锰酸锂活性物质粉末。将锰酸锂活性物质粉末加入到浓度为15％的双氧水中，以锰酸锂与双氧水摩尔比为1：1的配比混合，通入二氧化碳，并对溶液环境加压0.5MPa，搅拌，使得锰酸锂溶解。待锰酸锂溶解完全后，用用1.5mol/L氢氧化锂调节溶液中的pH至中性，过滤，去除滤渣。然后继续调节溶液中的pH至9，有沉淀析出，过滤，得到氢氧化锰固体。过滤，回收得氢氧化锰固体，并且将所得的滤液加热蒸发，浓缩，然后冷却结晶，得到碳酸锂晶体，然后将其烘干，得到碳酸锂。实施例5将废旧的锰酸铁锂正极片置于600℃的调解下裂解，使得锰酸锂活性物质与集流体铝箔脱落，筛分获得锰酸锂活性物质粉末。将锰酸锂活性物质粉末加入浓度为9％的双氧水中，以锰酸锂与双氧水摩尔比为1：1的配比混合，通入二氧化碳，并对溶液环境加压0.5MPa，搅拌，使得锰酸锂溶解。待锰酸锂溶解完全后，用1.5mol/L氢氧化锂调节溶液中的pH至中性，过滤，去除滤渣。然后继续调节溶液中的pH至10，有沉淀析出，过滤，得到氢氧化锰固体。过滤，回收得氢氧化锰固体，并且将所得的滤液加热蒸发，浓缩，然后冷却结晶，得到碳酸锂晶体，然后将其烘干，得到碳酸锂。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废锰酸锂正极材料回收碳酸锂的方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一，将废旧的锰酸锂正极片裂解，并筛分，分离锰酸锂活性物质与集流体铝箔；步骤二，将锰酸锂活性物质加入持续通入二氧化碳的双氧水中，锰酸锂溶解；步骤三，向步骤二得到的溶液中加入氢氧化锂，调节溶液中的pH值至碱性，过滤，分别收集滤渣和滤液；步骤四，将所得的滤液加热蒸发结晶，并烘干，得到纯净的碳酸锂晶体。

【技术特征摘要】
1.一种废锰酸锂正极材料回收碳酸锂的方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一，将废旧的锰酸锂正极片裂解，并筛分，分离锰酸锂活性物质与集流体铝箔；步骤二，将锰酸锂活性物质加入持续通入二氧化碳的双氧水中，锰酸锂溶解；步骤三，向步骤二得到的溶液中加入氢氧化锂，调节溶液中的pH值至碱性，过滤，分别收集滤渣和滤液；步骤四，将所得的滤液加热蒸发结晶，并烘干，得到纯净的碳酸锂晶体。2.根据权利要求1所述的废锰酸锂正极材料回收碳酸锂的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，张云河，闫梨，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，格林美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42