一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法技术

本发明专利技术涉及一种失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，属于废弃物回收利用领域。为了克服现有技术中从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂过程中回收成本较高，且处理步骤复杂的技术不足，本发明专利技术提供一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，该方法中将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料混合，将混合料高温焙烧后加水浸出，过滤得到包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。该方法制备工艺简单，过程可控性强，非常适合钴酸锂电池钴和锂元素的回收利用。

Method for recovering cobalt and lithium from negative electrode material of lithium cobalt oxide battery

The invention relates to a method for recovering cobalt and lithium in a positive electrode material of a lithium cobalt oxide battery. In order to overcome the existing technology from the failure of cobalt acid lithium battery anode material recovery and high cost of cobalt and lithium in the process and the processing steps lack of sophisticated technology, the present invention provides a method for recovery of cobalt and lithium from failure of cobalt acid lithium battery anode material, the method in sulfuric acid sodium hydrogen and mixed cathode failure the cobalt acid lithium battery materials, the mixture at high temperature after roasting water leaching, filtering to obtain the sulfate solution containing cobalt and lithium. The method has the advantages of simple preparation process and strong process controllability, and is very suitable for the recovery and utilization of cobalt and lithium in lithium cobalt oxide batteries.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，属于废弃物回收利用领域。
技术介绍
随着人口不断增加，资源不断枯竭，人们对化学能源提出了更高的要求，即高质量、长寿命、低污染，而高科技、高附加值的锂离子二次电池是其中一大亮点，引起了许多大公司竞相加入到该产品的研究开发行列中。作为“绿色能源”的锂离子二次电池有一定的寿命，一般为3年左右。可以预测，锂离子二次电池将成为未来固体废物中不可忽视的部分。如何妥善处理它们，将是人们面临的一大问题。关于从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴、锂的方法，现有技术多为在酸性体系中加入还原剂(如双氧水、Na2SO3)浸出钴、锂。在国外，SONY等公司已提出了从废旧锂离子二次电池中回收钴化合物的方案。此外，一些研究者也进行了相关的研究：Zhang等采用萃取、沉淀的方法回收了碳酸锂和草酸钴；而Lee等提出了回收LiCoO2的方案。其中，Contestabile等还综合回收了废旧锂离子二次电池的不锈钢外壳及铝、铜等集流极。在国内尚未有公司提出自己的废旧锂离子二次电池回收方案，这些回收方案的目的主要是回收钴化合物或钴金属单质。《废旧锂离子电池正极材料钴酸锂的回收》中采用不同的回收方案对废旧锂离子二次电池进行了回收研究：采用碳酸丙烯酯(PC)回收电解质；采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)在70℃剥离活性物质；通过热处理方法除去碳粉；采用盐酸溶解钴，以Co(OH)2形式回收，再重新合成钴酸锂。该方法中钴的回收率大于99％，但该处理工艺过程复杂，且回收成本较高。
技术实现思路
为了克服现有技术中从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂过程中回收成本较高，且处理步骤复杂的技术不足，本专利技术提供一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，该方法中将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料混合，将混合料高温焙烧后加水浸出，过滤得到包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。该方法制备工艺简单，过程可控性强，非常适合钴酸锂电池钴和锂元素的回收利用。本专利技术通过下述技术方案实现上述技术目的：一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，其将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料混合，将混合料高温焙烧后加水浸出，过滤得到包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。上述所述从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，其具体包括下述步骤：(1)将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料混合均匀得到混合料，控制钴元素与硫元素的摩尔比为1：3；(2)将混合料置于200℃～600℃条件下焙烧5min～40min得焙料；(3)取出焙料后加水浸出，浸出温度为20℃～90℃，浸出时间为4-6h；(4)过滤液固分离，滤液即为包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。上述从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法中，所述的步骤3)中水与焙料的质量比为40-80:1。该方法的原理是：4LiCoO2+12NaHSO4＝＝2Li2SO4+6Na2SO4+4CoSO4+6H2O+O2本专利技术相对于现有技术具有如下技术优势：本专利技术所述的从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法使用NaHSO4与失效钴酸锂电池正极材料混合焙烧后，加水浸出；其可以得到较高浓度的钴、锂浸出液，钴的浸出率在95％以上、锂的浸出率为93％以上。具体实施方式以下通过具体实施例进一步说明本专利技术的
技术实现思路
，但所述领域的技术人员应能知晓，所述实施例并不以任何方式限定本专利技术专利的保护范围。本领域技术人员在此基础上作出的修饰或等同替代，均应包括在本专利保护范围之内。实施例1一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料以钴硫比为1：3混合后，于200℃焙烧40min，取出焙料后加水浸出，浸出温度为90℃。过滤液固分离，滤液即为包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。经检测钴的浸出率为97.50％、锂的浸出率为96.82％。实施例2一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料以钴硫比为1：3混合后，于600℃焙烧20min，取出焙料后加水浸出，浸出温度为20℃。过滤液固分离，滤液即为包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。经检测钴的浸出率为98.35％、锂的浸出率为97.76％。实施例3一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料以钴硫比为1：3混合后，于400℃焙烧30min，取出焙料后加水浸出，浸出温度为60℃。过滤液固分离，滤液即为包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。经检测钴的浸出率为98.12％、锂的浸出率为97.98％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，其将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料混合，将混合料高温焙烧后加水浸出，过滤得到包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。

【技术特征摘要】
1.一种从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，其将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料混合，将混合料高温焙烧后加水浸出，过滤得到包含钴元素和锂元素的硫酸盐溶液。2.根据权利要求1所述的从失效钴酸锂电池正极材料中回收钴和锂的方法，其特征在于，其具体包括下述步骤：(1)将硫酸氢钠与失效钴酸锂电池正极材料混合均匀得到混合料，控制钴元素与硫元素的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永兴，祝宏帅，王迎春，曾小毛，欧阳红勇，刘金练，樊磊，刘志成，
申请(专利权)人：江西合纵锂业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36