一种从锂离子电池回收有价金属的方法技术

本发明专利技术公开一种从锂离子电池回收有价金属的方法，属于锂离子电池回收技术领域。本发明专利技术采用高效的物理分解法加上有机酸制浆热处理的方法，其中采用有机酸与经过焙烧的电极材料混合制浆，进行二次热处理，用水浸出后，再用有机萃取剂从浸出液中提取有价金属。本发明专利技术方法对环境友好，避免了传统浸出工艺对环境的二次污染，充分高效回收废旧锂离子电池中的有价金属，金属回收率大于99％。

【技术实现步骤摘要】
一种从锂离子电池回收有价金属的方法
本专利技术涉及锂离子电池回收
，具体涉及一种从锂离子电池回收有价金属的方法。
技术介绍
废旧锂离子电池对环境和人类健康的存在有潜在的威胁，现有的废旧电池处理方式主要有固化深埋、存放于废矿井和资源化回收。目前我国电池资源化回收的能力有限，大部分废旧电池没有得到有效的处置，这将会给自然环境和人类健康带来较大威胁。废旧锂离子电池回收主要包括正极材料、负极材料、集流体、电解液等回收。废旧LIBs中的正极材料主要是LiCoO2、LiMnO4、LiFePO4等，通常含有Li、Co、Ni和Mn等有价金属元素，其中Co作为一种战略金属，被广泛用于军事和工业领域。目前针对废旧锂离子电池的回收方法主要有物理法、化学法和生物法；在实际应用中，回收的核心技术主要为火法和湿法两类。Umicore公司研发的VALEAS工艺为不经机械拆解及物理分选，直接与造渣剂混合搭配，投入高温熔炼炉中处理，产出镍钴铁铜合金，该回收处理方法原料适应性强，系统处理能力大，产出渣量大，电池中的锂和锰主要进入渣中，资源利用率低。深圳市格林美、湖南邦普、赣州豪鹏等企业回收处理工艺以湿法为主，通过酸浸、萃取分离和纯化等步骤获得超细钴粉和超细镍粉等高附加值产品，回收效率高。目前废旧电池在机械拆解处理，物理分选后利用盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等无机酸浸取LiCoO2，氢氧化钠作沉淀，浸取过程产生有害气体及大量的酸水、碱水等，对环境造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种从锂离子电池回收有价金属的方法，能够绿色环保、充分高效地回收废旧动力电池有价金属的回收。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下所述的技术方案：一种从锂离子电池回收有价金属的方法，包括如下步骤：(1)将废旧锂离子电池进行放电处理，通过剪切破碎、冲击破碎处理，对物理法分解的粉体材料进行干燥筛分处理；(2)将粒径大于2mm的颗粒进行鼓风、静电分离得到隔膜和Cu、Al，将粒径大于0.075mm、小于等于2mm的颗粒，研磨处理后再进行干燥筛分，将粒径小于等于0.075mm的颗粒进行步骤(3)至(5)的处理；(3)粒径小于0.075mm的小颗粒在500～800℃下进行热处理，热处理后的粉体颗粒与有机酸、还原剂进行混合制浆，选择有机酸浓度为1mol/L，制浆过程三者之间的质量比为粉体颗粒：有机酸：还原剂＝10～25：5：1，在80±5℃分散6±0.5h，在300～800℃进行二次热处理；(4)二次热处理后的颗粒溶于有机萃取剂中，配置成混合溶液，搅拌后进行过滤，过滤后并进行热处理得到钴、镍氧化物；(5)对上步滤液继续采用碳酸盐沉淀获取氧化锂。作为具体的技术方案，所述有机酸为苹果酸、枸椽酸、绿原酸的一种或几种。作为具体的技术方案，所述还原剂为乙醛、葡萄糖、苯酚的一种或几种。作为具体的技术方案，所述有机萃取剂为叔碳羧酸、二(2-羟基-5-辛基)苯甲胺的一种或几种。作为具体的技术方案，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾的一种或几种。作为具体的技术方案，步骤(4)中所述有机萃取剂与钴、镍含量比例为2±0.2，配置成混合溶液，所述搅拌速度为400±50转/min，搅拌时间为6±1h，过滤后并进行热处理的温度为300～800℃。本专利技术针对现有废旧锂离子电池回收工艺，提出采用高效的物理分解法加上有机酸制浆热处理的思想，其中采用有机酸与经过焙烧的电极材料混合制浆，进行二次热处理，用水浸出后，再用有机萃取剂从浸出液中提取有价金属。该方法对环境友好，避免了传统浸出工艺对环境的二次污染，充分高效回收废旧锂离子电池中的有价金属，金属回收率大于99％。附图说明图1为本专利技术实施例提供的方法的流程图。具体实施方式参见图1所示，下面结合具体实施例作进一步说明。实施例1：一种从锂离子电池回收有价金属的方法，包括如下步骤：(1)将废旧锂离子电池进行放电处理，通过剪切破碎、冲击破碎处理，对物理法分解的粉体材料进行干燥筛分处理；(2)将粒径大于2mm的颗粒进行鼓风、静电分离得到隔膜和Cu、Al，将粒径大于0.075mm、小于等于2mm的颗粒，研磨处理后再进行干燥筛分，将粒径小于等于0.075mm的颗粒进行步骤(3)至(5)的处理；本实施例及下述各实施例中，鼓风分离的原理是：利用隔膜、铜粉、铝粉的密度不一样进行分离，静电分离是利用静电力，使粉尘从气体中分离而得到净化。鼓风和静电分离的具体操作条件是采用鼓风分离机控制风速来分离；静电分离是将混合物纳入分离舱，该分离舱有由电极组成的相对的表面，分离舱的相对的表面之间施加电场，按照电荷极性分离所述的不同成份。(3)粒径小于0.075mm的小颗粒在500～800℃下进行预处理，预处理后的粉体颗粒与有机酸(0.1mol/L)、还原剂进行混合制浆，三者之间的质量比为粉体颗粒：有机酸：还原剂20～50：100：1，在80±5℃分散6±0.5h，在300～800℃进行二次热处理；(4)二次热处理后的颗粒溶于有机萃取剂中，有机萃取剂与钴、镍含量比例为2±0.2，配置成混合溶液，控制搅拌速度为400±50转/min，搅拌时间为6±1h，搅拌后进行过滤，过滤后并进行300～800℃热处理得到钴、镍氧化物；(5)对上步滤液继续采用碳酸盐沉淀获取氧化锂。其中，有机酸为苹果酸、枸椽酸、绿原酸的一种或几种；还原剂为乙醛、葡萄糖、苯酚的一种或几种；有机萃取剂为叔碳羧酸、二(2-羟基-5-辛基)苯甲胺的一种或几种；碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾的一种或几种。实施例2：一种从锂离子电池回收有价金属的方法，包括如下步骤：(1)将废旧锂离子电池进行放电处理，通过剪切破碎、冲击破碎处理，对物理法分解的粉体材料进行干燥筛分处理；(2)将粒径大于2mm的颗粒进行鼓风、静电分离得到隔膜和Cu、Al，将粒径大于0.075mm、小于等于2mm的颗粒，研磨处理后再进行干燥筛分，将粒径小于等于0.075mm的颗粒进行步骤(3)至(5)的处理；(3)粒径小于0.075mm的小颗粒在500～800℃下进行预处理，预处理后的粉体颗粒与有机酸(0.5mol/L)、还原剂进行混合制浆，三者之间的质量比为粉体颗粒：有机酸：还原剂＝20～50：20：1，在80±5℃分散6±0.5h，在300～800℃进行二次热处理；(4)二次热处理后的颗粒溶于有机萃取剂中，有机萃取剂与钴、镍含量比例为2±0.2，配置成混合溶液，控制搅拌速度为400±50转/min，搅拌时间为6±1h，搅拌后进行过滤，过滤后并进行300～800℃热处理得到钴、镍氧化物；(5)对上步滤液继续采用碳酸盐沉淀获取氧化锂。其中，有机酸为苹果酸、枸椽酸、绿原酸的一种或几种；还原剂为乙醛、葡萄糖、苯酚的一种或几种；有机萃取剂为叔碳羧酸、二(2-羟基-5-辛基)苯甲胺的一种或几种；碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾的一种或几种。实施例3：一种从锂离子电池回收有价金属的方法，包括如下步骤：(1)将废旧锂离子电池进行放电处理，通过剪切破碎、冲击破碎处理，对物理法分解的粉体材料进行干燥筛分处理；(2)将粒径大于2mm的颗粒进行鼓风、静电分离得到隔膜和Cu、Al，将粒径大于0.075mm、小于等于2mm的颗粒，研磨处理后再进行干燥筛分，将粒径小于等于0.075mm的颗粒进行步骤(3)至(5)的处理；(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从锂离子电池回收有价金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将废旧锂离子电池进行放电处理，通过剪切破碎、冲击破碎处理，对物理法分解的粉体材料进行干燥筛分处理；(2)将粒径大于2mm的颗粒进行鼓风、静电分离得到隔膜和Cu、Al，将粒径大于0.075mm、小于等于2mm的颗粒，研磨处理后再进行干燥筛分，将粒径小于等于0.075mm的颗粒进行步骤(3)至(5)的处理；(3)粒径小于0.075mm的小颗粒在500～800℃下进行热处理，热处理后的粉体颗粒与有机酸、还原剂进行混合制浆，选择有机酸浓度为1mol/L，制浆过程三者之间的质量比为粉体颗粒：有机酸：还原剂＝10～25：5：1，在80±5℃分散6±0.5h，在300～800℃进行二次热处理；(4)二次热处理后的颗粒溶于有机萃取剂中，配置成混合溶液，搅拌后进行过滤，过滤后并进行热处理得到钴、镍氧化物；(5)对上步滤液继续采用碳酸盐沉淀获取氧化锂。

【技术特征摘要】
1.一种从锂离子电池回收有价金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将废旧锂离子电池进行放电处理，通过剪切破碎、冲击破碎处理，对物理法分解的粉体材料进行干燥筛分处理；(2)将粒径大于2mm的颗粒进行鼓风、静电分离得到隔膜和Cu、Al，将粒径大于0.075mm、小于等于2mm的颗粒，研磨处理后再进行干燥筛分，将粒径小于等于0.075mm的颗粒进行步骤(3)至(5)的处理；(3)粒径小于0.075mm的小颗粒在500～800℃下进行热处理，热处理后的粉体颗粒与有机酸、还原剂进行混合制浆，选择有机酸浓度为1mol/L，制浆过程三者之间的质量比为粉体颗粒：有机酸：还原剂＝10～25：5：1，在80±5℃分散6±0.5h，在300～800℃进行二次热处理；(4)二次热处理后的颗粒溶于有机萃取剂中，配置成混合溶液，搅拌后进行过滤，过滤后并进行热处理得到钴、镍氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克伟，马美品，詹世英，蔡惠群，
申请(专利权)人：银隆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44