同步分离回收废旧锂离子电池正极材料钴、锂、锰的方法技术

本发明专利技术公开一种同步分离回收废旧锂离子电池正极材料中钴、锂、锰的方法，首先将电解槽样品区用聚乙烯网格均分为四个亚区域，分别填充等量的固体粉末，在第三亚区域缓慢注入去离子水；将氧化硫硫杆菌液接入第二亚区域内，将接种完毕的电解槽在室温下放置2‑4天，然后电解槽通过阴阳电极连接直流电源，保持电解槽运行9~18天；收集活性炭、阴极沉淀和阴极液，实现从废旧锂离子电池正极材料中分离回收钴、锰、锂三种元素。本发明专利技术实现一次性高效分离回收废旧锂离子电池正极材料中90%以上的钴、锂、锰。该方法极大地简化了回收工艺流程，操作简便，可行性强，降低工艺流程二次污染废液的生产量与处置成本，也在一定程度上节约了资源与能源。

【技术实现步骤摘要】
一种同步分离回收废旧锂离子电池正极材料中钴、锂、锰的方法
本专利技术属于废旧锂电池废物处理与资源回收利用研究领域，具体涉及一种以实现在常温环境及浸出离子无需二次分离前提下对废旧锂离子电池正极材料中钴、锂、锰三种元素进行高效分离回收的方法。
技术介绍
单晶钴矿物在之地球上存量极少，钴元素主要存在于砷钴矿、铜钴矿、镍钴矿等矿物中。近年来，全球的钴产量增速接近零，这严重制约了锂离子电池(LIB)产业的扩张。锂(Li)被广泛用于锂电池，其供应不平衡导致当前碳酸锂(Li2CO3)市场价格继续上涨。从废弃的锂离子电池中回收钴、锂元素已经引起更多企业的关注。目前我国针对废旧锂电池中有用资源回收的能力有限，大部分废弃的锂离子电池未得到有效和适当的处理，这也对生态环境和人类健康构成潜在威胁。钴若被释放到灌溉系统中可能会导致当地居民出现肠道溃烂、耳聋、心肌缺血等症状。目前，大部分废旧锂电池通过火法或湿法冶金技术进行再循环利用。利用火法冶金技术回收废旧电池过程通常包括预处理、电极材料分离、浸出和化学纯化四个部分。其过程中有毒有害气体的排放、高能耗高成本需求以及工艺复杂化导致传统的火法技术在电池制造、回收行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步分离回收废旧锂离子电池正极材料中钴、锂、锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）首先将电解槽样品区用聚乙烯网格均分为四个亚区域，从阳极到阴极的方向依次为第一亚区域S1、第二亚区域S2、第三亚区域S3和第四亚区域S4，在第二亚区域S2和第三亚区域S3之间及第四亚区域S4和阴极槽之间各固定一张阳离子交换膜，然后将第一亚区域S1、第二亚区域S2、第四亚区域S4依次分别填充等量的固体粉末：赤铁矿粉末、混合基质粉末和表面改性活性炭粉末，待固体粉末在对应亚区域添加完毕后在第三亚区域S3缓慢注入去离子水，直到固体粉末被刚刚浸没即停止注入；所述混合基质粉末由锂离子电池正极材料、单质硫、黄铁矿粉末以...

【技术特征摘要】
1.一种同步分离回收废旧锂离子电池正极材料中钴、锂、锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）首先将电解槽样品区用聚乙烯网格均分为四个亚区域，从阳极到阴极的方向依次为第一亚区域S1、第二亚区域S2、第三亚区域S3和第四亚区域S4，在第二亚区域S2和第三亚区域S3之间及第四亚区域S4和阴极槽之间各固定一张阳离子交换膜，然后将第一亚区域S1、第二亚区域S2、第四亚区域S4依次分别填充等量的固体粉末：赤铁矿粉末、混合基质粉末和表面改性活性炭粉末，待固体粉末在对应亚区域添加完毕后在第三亚区域S3缓慢注入去离子水，直到固体粉末被刚刚浸没即停止注入；所述混合基质粉末由锂离子电池正极材料、单质硫、黄铁矿粉末以质量比5:5:90~30:10:60进行均匀混合获得；2）将氧化硫硫杆菌菌液接入到步骤1）中的混合基质粉末堆置的第二亚区域S2内，在不通电情况下，将接种完毕的电解槽在室温下放置2-4天，然后电解槽通过阴阳电极连接直流电源，设置0.1~2V/cm电压梯度接通电路，保持电解槽运行9~18天；3）从步骤2）中实验结束的电解槽收集活性炭颗粒、阴极槽底部沉淀物、阴极槽电解液，从而实现从废旧锂离子电池正极材料中分离回收钴、锰、锂三种元素。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄涛，刘龙飞，陶骏骏，周璐璐，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32