【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池回收，尤其涉及一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法。
技术介绍
1、锂离子电池以高能量密度、高电压、循环性能好、自放电小、充放电效率高等优点，被广泛应用在手机、移动电源、笔记本等便携式电子设备产品中。同时随着新能源汽车产业的不断发展，市场对于锂离子电池的需求也在不断扩大。
2、其中，废旧的锂电池中贵重金属资源含量远高于天然矿石，实现其中金属元素的循环再利用，是缓解资源枯竭现状、发展锂离子电池的循环经济的重要途径。在电池产量日益增加、产品大量投放市场的同时，废旧锂电池的回收变得更加重要。
3、目前，废旧锂离子电池达到使用寿命退役后，通常通过化学法进行放电，物理法进行机械破碎。传统的机械全破碎后的散状废旧锂电池，混合的正极片和负极片通过燃烧炉焚烧，并通过风力输送黑粉，输送后通过物理法分选铜片和铝片。
4、正极材料作为电芯的关键原料，直接决定了电池的安全性和发展，同时也占据了锂离子电池材料成本中最高的比例。但是传统回收的方式，直接将废旧锂电池进行破碎，破碎后的正极片混合夹杂在锂电池碎片中，统一采用火法回收的方式，使得正极有效回收的效率较差，其中的锂、钴、镍等贵重金属提取回收的纯度和品质较低。
5、因此，有必要针对现有技术中的锂电池中的正极回收方式进行改进，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采
3、s1、将废旧锂电池中的正极拆解出，将正极放入到容器中，加入酸性溶液，生成铁磷酸盐和硫酸锂，再次加入浓度为10～20wt％的氯化铁溶液发生置换反应，生成氯化铁沉淀物和磷酸锂溶液；
4、s2、将氯化铁沉淀物在焙烧炉中焙烧，产生氯气并分解得到氧化铁红，将水和氯气在吸收塔内混合，在一定的反应温度下，得到再生酸；
5、s3、将正极放入到磷酸锂溶液中，并加入有机溶液浸泡、搅拌后，加入还原剂进行焙烧，锂化合物与还原剂反应，将锂离子在正极上还原为锂金属。
6、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s1中，将废旧锂电池一端平齐后，在氮气环境下，利用切割机将电池平齐端切除，将电池正极取出，放入水中搅拌，去除残留的电解液。
7、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s1中，所述酸性溶液为硫酸和盐酸中的一种，所述酸性溶液的浓度为5～15wt％。
8、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s2中，所述氯化铁沉淀物在水中洗涤，并在40～60℃的温度中，烘干20～30min。
9、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s2中，所述焙烧时的温度为400～500℃，持续1～3h，所述反应温度为80～100℃。
10、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3中，所述磷酸锂溶液、所述有机溶液和所述还原剂的质量比为1:3～5:1～3。
11、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3中，所述有机溶液为丙酮、二甲基甲酰胺和乙烯乙二醇醚中的一种。
12、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3中，正极在所述磷酸锂溶液和所述有机溶液中浸泡0.5～2h，搅拌10～30min。
13、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3中，所述还原剂为石墨、碳黑和石墨烯中的一种。
14、本专利技术一个较佳实施例中，在所述s3中，所述焙烧时的温度为600～900℃，持续1～2h。
15、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
16、(1)本专利技术提供了一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，与传统将锂电池整体破碎混合正极火法回收不同，将酸性溶液与正极发生反应生成硫酸锂和铁磷酸盐，再次通过氯化铁溶液发生置换反应，生成氯化铁沉淀物和磷酸锂溶液，通过将正极在磷酸锂溶液中，加入有机溶液浸泡，使得有机溶液渗透到正极材料的内部，并加入还原剂焙烧后，其中的锂化合物与还原剂反应，进而使得锂离子在正极上还原为锂金属，使得在正极上实现锂离子的原位再生，从而再次将正极重新得到利用，减少回收处理的过程，整体的经济效益高。
17、(2)本专利技术中通过湿法回收，对正极进行回收处理，过程中不需要高温炉燃烧，减少了大量的气体和固体废弃物的排放，湿法回收可以通过化学反应和溶解过程，将锂、钴、镍等有价值的金属离子从废旧电池中提取出来，提高资源利用率，火法回收过程中的高温炉燃烧会导致材料的部分损失和杂质的产生，湿法回收过程可以更好地控制反应条件和溶解过程，以获得更高纯度的回收产品。
18、(3)本专利技术中通过将正极处理反应出的氯化铁沉淀物，在焙烧炉中一定温度下进行焙烧，产生含氯气的炉气，并在炉体内部形成氧化铁红，将炉气中的其他气体去除后，在吸收塔内经由一定温度下，使得水和氯气完成反应，进而得到再生酸，从而实现氧化铁红的制备和再生酸的循环利用，实现资源的循环利用，降低生产成本，不需要使用大量的化学试剂和产生大量的废液，环境方面较为友好。
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1.一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S1中，将废旧锂电池一端平齐后，在氮气环境下，利用切割机将电池平齐端切除，将电池正极取出，放入水中搅拌，去除残留的电解液。
3.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S1中，所述酸性溶液为硫酸和盐酸中的一种，所述酸性溶液的浓度为5～15wt％。
4.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S2中，所述氯化铁沉淀物在水中洗涤，并在40～60℃的温度中，烘干20～30min。
5.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S2中，所述焙烧时的温度为400～500℃，持续1～3h，所述反应温度为80～100℃。
6.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S3中，所述磷酸锂溶液、所述有机溶液和所述还原剂
7.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S3中，所述有机溶液为丙酮、二甲基甲酰胺和乙烯乙二醇醚中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S3中，正极在所述磷酸锂溶液和所述有机溶液中浸泡0.5～2h，搅拌10～30min。
9.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S3中，所述还原剂为石墨、碳黑和石墨烯中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述S3中，所述焙烧时的温度为600～900℃，持续1～2h。
...【技术特征摘要】
1.一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述s1中，将废旧锂电池一端平齐后，在氮气环境下，利用切割机将电池平齐端切除，将电池正极取出，放入水中搅拌，去除残留的电解液。
3.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述s1中，所述酸性溶液为硫酸和盐酸中的一种，所述酸性溶液的浓度为5～15wt％。
4.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述s2中，所述氯化铁沉淀物在水中洗涤，并在40～60℃的温度中，烘干20～30min。
5.根据权利要求1所述的一种基于湿法回收的废旧锂电池正极再利用方法，其特征在于：在所述s2中，所述焙烧时的温度为400～500℃，持续1～3h，所述反应温度为80～10...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐冯峰，徐慧萍，沈泉，顾晗，
申请(专利权)人：新芯达电子科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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