一种退役锂电池正极片绿色浸出处理方法技术

本发明专利技术公开了一种退役锂电池正极片绿色浸出处理方法，包括以下步骤：将放电拆解处理得到的退役锂电池正极片加入到绿色溶剂中充分浸出得到浑浊液，所述绿色溶剂为乙二醇与有机酸的混合液；将所述浑浊液过滤分离得到浸出液和滤渣，所述浸出液中含有有价金属离子。本发明专利技术采用绿色溶剂浸出处理退役锂电池正极片，既可实现有价金属的高效浸出，又可实现正极片中铝箔未被浸出而保留，同时以可降解无毒的绿色溶剂为浸出剂，浸出过程绿色无污染，操作环境好。境好。

【技术实现步骤摘要】
一种退役锂电池正极片绿色浸出处理方法


[0001]本专利技术涉及退役锂电池综合回收利用领域，更具体地，涉及一种退役锂电池正极片绿色浸出处理方法。

技术介绍

[0002]锂位于元素周期表第二周期第一主族，是质量最轻、电负性最小的金属，相对应的锂离子电池具有工作电压高、比能量大、体积小、质量轻、循环寿命长、无记忆效应等优点，因此，锂离子电池的应用越来越广泛。然而锂离子电池使用寿命一般3
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5年，因退役或其他原因而产生的退役锂电池日益增多。目前商业化的锂离子电池所使用的正极材料为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂以及锂与镍钴锰组成的二元或三元材料。因为退役锂电池中含有大量锂、钴、镍、锰等不可再生金属，处置不当不仅会造成环境污染，同时也造成大量的资源浪费。因此回收处置锂离子电池不仅利于保护环境，又能回收锂、钴、镍、锰等有价金属资源，取得可观的经济效益，实现环境和经济双重效益。
[0003]目前国内外主要采用火法、湿法工艺来处理退役锂电池。比利时、日本等国家以塑料与石墨作为燃料，通过火法技术将废旧锂电池有价金属转化为金属渣，再电解还原处理回收有价金属单质，但火法技术难以解决火法冶炼存在的能耗高、污染重、锂未有效回收等问题。我国锂电池回收公司主要通过湿法工艺回收锂、钴、镍等有价金属，且以废旧锂电池中有价金属的浸出和分离产品化为重心。有价金属浸出前需通过预处理将退役锂电池的正极片中活性物质与铝箔解离，但预处理存在过程复杂，且处理后正极活性物质材料中铝残留含量高，对后续有价金属的浸出和制备的产品性能影响大。此外，正极活性物质中有价金属的浸出主要以硫酸、盐酸等矿物酸为主，存在操作环境差、腐蚀性强、环境危害大等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术的不足，本专利技术公开提出一种退役锂电池正极片绿色浸出处理方法，该方法采用绿色溶剂浸出处理退役锂电池正极片，既可实现有价金属的高效浸出，又可实现正极片中铝箔未被浸出而保留，同时以可降解无毒的绿色溶剂为浸出剂，浸出过程绿色无污染，操作环境好。
[0005]为了达到上述技术效果，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种退役锂电池正极片绿色浸出处理方法，包括以下步骤：将放电拆解处理得到的退役锂电池正极片加入到绿色溶剂中充分浸出得到浑浊液，所述绿色溶剂为乙二醇与有机酸的混合液；将所述浑浊液过滤分离得到浸出液和滤渣，所述浸出液中含有有价金属离子。
[0007]进一步的技术方案为，所述锂电池在正极片中浸出温度为80～125℃，浸出时间为8
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24h。
[0008]进一步的技术方案为，所述绿色溶剂的制备方法为乙二醇与有机酸以摩尔比为2:1～1:2，在70℃条件下搅拌10h得到。
[0009]进一步的技术方案为，所述有机酸选自柠檬酸、丙二酸、乳酸、抗坏血酸中的任意一种。
[0010]进一步的技术方案为，所述退役锂电池中的正极活性物质选自钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂中的任意一种。
[0011]进一步的技术方案为，所述锂电池在正极片中浸出温度为85～120℃，浸出时间为9
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20h。
[0012]进一步的技术方案为，所述退役锂电池正极片与绿色溶剂的比例为1g：20
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200ml
[0013]进一步的技术方案为，所述退役锂电池正极片与绿色溶剂的比例为1g：50
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150ml。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用乙二醇和有机酸的混合液浸出退役锂电池正极片，利用乙二醇和有机酸会生成少量酯类物质，抑制正极片中的铝箔溶解，既可以获得有价金属高浸出效率，同时正极片中的铝箔几乎未被浸出，一步实现铝箔
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正极活性物质解离和有价金属浸出，同时本方法适用多种退役锂电池，适用性强、浸出溶剂无毒可降解，浸出工艺绿色环保。
具体实施方式
[0015]下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步的解释和说明。
[0016]实施例1
[0017]将放电、拆解预处理所得退役锂电池三元正极片加入到乙二醇/乳酸摩尔比为2:1的绿色溶剂中并充分混合，所述正极片与溶剂固液比为1g/50ml，在85℃浸出处理20h，过滤得到浸出液和滤渣，对浸出液中的锂、钴、镍、锰、铝含量进行分析，计算得到锂、钴、镍、锰、铝的浸出率分别为97.1％、98.8％、98.3％、99.7％、0.52％。
[0018]实施例2
[0019]将放电、拆解预处理所得退役锂电池钴酸锂正极片加入到乙二醇/柠檬酸摩尔比为1:1的绿色溶剂中并充分混合，所述正极片与溶剂固液比为1g/100ml，在95℃浸出处理14h，过滤得到浸出液和滤渣，对浸出液中的锂、钴、铝含量进行分析，计算得到锂、钴、铝的浸出率分别为98.3％、99.5％、0.61％。
[0020]实施例3
[0021]将放电、拆解预处理所得退役锂电池锰酸锂正极片加入到乙二醇/丙二酸摩尔比为1:2的绿色溶剂中并充分混合，所述正极片与溶剂固液比为1g/150ml，在120℃浸出处理9h，过滤得到浸出液和滤渣，对浸出液中的锂、锰、铝含量进行分析，计算得到锂、锰、铝的浸出率分别为97.9％、98.8％、0.46％。
[0022]实施例4
[0023]将放电、拆解预处理所得退役锂电池磷酸铁锂正极片加入到乙二醇/抗坏血酸摩尔比为2:3的绿色溶剂中并充分混合，所述正极片与溶剂固液比为1g/150ml，在105℃浸出处理13h，过滤得到浸出液和滤渣，对浸出液中的锂、锰、铝含量进行分析，计算得到锂、铁、铝的浸出率分别为98.7％、99.2％、0.72％。
[0024]尽管这里参照本专利技术的解释性实施例对本专利技术进行了描述，上述实施例仅为本专利技术较佳的实施方式，本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则
范围和精神之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种退役锂电池正极片绿色浸出处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将放电拆解处理得到的退役锂电池正极片加入到绿色溶剂中充分浸出得到浑浊液，所述绿色溶剂为乙二醇与有机酸的混合液；将所述浑浊液过滤分离得到浸出液和滤渣，所述浸出液中含有有价金属离子。2.根据权利要求1所述的退役锂电池正极片绿色浸出处理方法，其特征在于，所述锂电池在正极片中浸出温度为80～125℃，浸出时间为8
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24h。3.根据权利要求1所述的退役锂电池正极片绿色浸出处理方法，其特征在于，所述绿色溶剂的制备方法为乙二醇与有机酸以摩尔比为2:1～1:2，在70～80℃条件下搅拌10～12h得到。4.根据权利要求3所述的退役锂电池正极片绿色浸出处理方法，其特征在于，所述有机酸选...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶汉伟，胡文军，张科，李中良，
申请(专利权)人：江苏格润新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：