一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法技术

本发明专利技术提供一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法


[0001]本专利技术涉及废旧电池回收领域，尤其涉及一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法
。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其具有高能量密度
、
无记忆效应
、
低污染
、
体积小巧等优势被广泛应用于电动汽车
、
智能家居产品
、
计算机
、
移动电源以及便携式电子产品等多种领域中
。
然而随着退役电池的增多，引发的资源短缺和环境问题日益严重
。
因此，经济高效的废旧锂离子电池回收技术的开发应用迫在眉睫，将废旧锂离子电池中的锂金属合理回收利用，具有重要的经济和环保意义
。
[0003]目前常见的锂回收方法包括火法回收提锂或者湿法回收提锂，这两种回收提锂的过程中虽然锂的浸出率高，但在后续其他金属的萃取分离过程中锂会出现较高的夹带损失，导致浸出过程选择性差，并且在浸出过程的处理过程中需要加入大量的酸
、
碱
、
还原剂
、
沉淀剂和络合剂等，导致工艺成本的增加以及处理工艺的复杂化，同时会向回收体系中引入过多物质，从而导致锂金属回收率的降低
。
[0004]因此，亟需开发一种锂回收率高
、
工艺简单且成本低的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，该方法能够实现高锂浸出率，并且具有工艺简单
、
成本低和环境友好等优势
。
[0006]本专利技术提供一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，包括以下步骤：
[0007]1)
在
200
‑
500℃
，将废旧锂离子电池正极材料和非金属硫脲基化合物混合焙烧，得到焙烧产物；
[0008]2)
在
40
‑
70℃
下，将所述焙烧产物在水中进行浸出处理，得到富锂溶液
。
[0009]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，步骤
1)
中，所述非金属硫脲基化合物包括二氧化硫脲
、
甲基硫脲
、
二乙基硫脲和二苯基硫脲中的至少一种
。
[0010]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，步骤
1)
中，所述废旧锂离子电池正极材料与所述非金属硫脲基化合物的质量比为
1:0.8
‑
1.3。
[0011]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，所述混合焙烧包括：将所述废旧锂离子电池正极材料和所述非金属硫脲基化合物混合后，以5‑
10℃/min
升温至焙烧温度
。
[0012]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，所述焙烧温度为
250
‑
400℃
，所述废旧锂离子电池正极材料与所述非金属硫脲基化合物的质量比为
1:0.9
‑
1.2。
[0013]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，步骤
1)
中，所述焙
烧时间为
30
‑
90min
；
[0014]优选地，所述焙烧时间为
50
‑
70min。
[0015]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，步骤
2)
中，所述焙烧产物与水的固液比为
50
‑
150g/L
；
[0016]优选地，所述焙烧产物与水的固液比为
90
‑
120g/L。
[0017]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，步骤
2)
中，所述浸出过程的持续时间为
30
‑
70min
；
[0018]优选地，所述浸出过程的持续时间为
40
‑
60min。
[0019]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，步骤
2)
中，所述浸出过程中对所述焙烧产物和水进行搅拌处理，搅拌速率为
100
‑
300r/min
；
[0020]优选地，所述搅拌速率为
150
‑
200r/min。
[0021]如上所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其中，所述废旧锂离子电池正极材料包括镍钴锰三元锂正极材料
、
钴酸锂和锰酸锂中的至少一种
。
[0022]本专利技术通过将废旧锂离子电池正极材料与非金属硫脲基化合物进行混合焙烧，非金属硫脲基化合物分解生成的二氧化硫气体和亚硫酸，使得废旧正极材料生成氧化锂和其他过渡金属氧化物，随后氧化锂与二氧化硫气体和亚硫酸发生反应生成硫酸锂，并在水中实现锂的浸出，得到富锂溶液
。
该方法所制得的富锂溶液具有高锂浸出率，并且该方法中无其他杂质离子的引入，避免了后续除杂成本的产生，同时该方法所需的能耗低
、
原料成本低，且无有害物质的产生，从而对环境友好
。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的流程示意图
。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0025]本专利技术提供一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0026]1)
在
200
‑
500℃
，将废旧锂离子电池正极材料和非金属硫脲基化合物混合焙烧，得到焙烧产物；
[0027]2)40
‑
70℃
下，将焙烧产物在水中进行浸出处理，得到富锂溶液
。
[0028]具体地，步骤
1)
中，将废旧锂离子电池正极材料和非金属硫脲基化合物进行混合，然后进行研磨处理，随后将混合原料进行焙烧处理，将焙烧温度提高至
200
‑
500℃
，同时在有氧环境下进行焙烧，冷却后得到焙烧产物
。
[0029]本专利技术不限定研磨处理的方式和时间，只要将废旧锂离子电池正极材料和非金属硫脲基化合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)
在
200
‑
500℃
，将废旧锂离子电池正极材料和非金属硫脲基化合物混合焙烧，得到焙烧产物；
2)
在
40
‑
70℃
下，将所述焙烧产物在水中进行浸出处理，得到富锂溶液
。2.
根据权利要求1所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其特征在于，步骤
1)
中，所述非金属硫脲基化合物包括二氧化硫脲
、
甲基硫脲
、
二乙基硫脲和二苯基硫脲中的至少一种
。3.
根据权利要求1或2所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其特征在于，步骤
1)
中，所述废旧锂离子电池正极材料与所述非金属硫脲基化合物的质量比为
1:0.8
‑
1.3。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其特征在于，所述混合焙烧包括：将所述废旧锂离子电池正极材料和所述非金属硫脲基化合物混合后，以5‑
10℃/min
升温至焙烧温度
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的废旧锂离子电池正极材料焙烧回收锂的方法，其特征在于，所述焙烧温度为
250
‑
400℃
，所述废旧锂离子电池正极材料与所述非金属硫脲基化合物的质量比为
1:0.9
‑
1.2。6.
根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡平平，王本平，申屠华剑，邓龙平，谭江豪，陈海洋，
申请(专利权)人：宁波容百新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：