System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法技术_技高网

一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法技术

技术编号:40610455 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-12 22:18
一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,包括以下步骤:对废旧电池进行拆解,分离出正极;将所述正极加入过磷酸钙酸浸,过滤后得到浸出渣和浸出液;将所述浸出渣研磨粉碎后与熔融盐混合进行一次煅烧,得到一次煅烧渣;将所述一次煅烧渣研磨、粉碎、水洗、烘干,在含氧气气氛下进行二次煅烧,得到正极前驱体材料。本发明专利技术通过湿法和火法结合,首先将正极材料的锂浸出分离,过滤后得到含镍钴锰铝的浸出渣;随后将浸出渣与熔融盐混合煅烧重新形成晶体结构,最后在含氧气气氛下,除去导电碳和资源化铝箔,实现了废旧三元锂离子电池的资源化利用,镍钴锰合成新的前驱体,导电碳使前驱体形成多孔状,铝箔包覆于前驱体起到保护作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池回收领域,尤其涉及一种三元锂离子电池回收镍钴锰的方法。


技术介绍

1、锂离子动力电池是新能源车的核心部件,而随着新能源车的快速发展,锂离子动力电池的保有量迅速提升。与此同时,废旧锂离子电池的回收也受到广泛的关注,尤以废旧三元锂离子电池回收最受关注,使得废旧三元锂离子电池资源化进入发展快车道。

2、目前回收废旧锂离子电池的有价金属主要有湿法和火法,湿法工艺通常是将废旧电池正极酸浸或者碱浸,再经过多级萃取、沉淀、过滤等过程,得到单一金属产品,但是湿法回收工艺产生的废水量大且处理成本高,限制了湿法工艺的应用;火法工艺对原料要求低,能大批量处理废旧电池原料,得到金属混合物或者金属合金,但是火法工艺高耗能,废气产生量大。传统火法与湿法相结合一般是先火法煅烧将金属还原,再用湿法将金属分离,生产成本较高。


技术实现思路

1、基于此,本专利技术的目的在于,提供一种废旧三元锂电池正极片中有价金属的高效回收方法,通过湿法和火法的结合,实现镍钴锰的高效回收,以及对正极材料的碳导电剂和集流体铝箔充分利用。

2、一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,包括以下步骤:

3、对废旧电池进行拆解,分离出正极;

4、将所述正极加入过磷酸钙酸浸,过滤后得到浸出渣和浸出液;

5、将所述浸出渣与熔融盐混合进行一次煅烧,得到一次煅烧渣;

6、将所述一次煅烧渣水洗、烘干,进行二次煅烧,得到正极前驱体材料。

7、本专利技术通过对废旧电池进行拆解,分离出正极,随后采用采用过磷酸钙溶液浸出所述正极,过磷酸钙溶解后呈弱酸性,可以溶解出正极材料的锂,而不溶解其他金属,从而将锂分离,得到含镍钴锰的浸出渣;再将浸出渣与熔融盐混合煅烧,可以使含镍钴锰的浸出渣重新形成晶体结构;随后将一次煅烧渣水洗,除去多余的熔融盐,最后再进行二次煅烧,将杂质去除。

8、作为一种优选方案,所述熔融盐包括氯化锂、氢氧化锂、碳酸锂、氯化钠、氯化钙或碳酸钠中的一种或多种,在高温下熔融盐能溶解浸出渣,使其成为成为离子熔体,在此过程中形成新的晶体结构。

9、作为一种优选方案,所述浸出渣与熔融盐的质量比为1:1-3,熔融盐用量过低,则需要煅烧的时间较长,使用量过高,后续分离难道大。

10、作为一种优选方案,所述一次煅烧温度为1000-1600℃,时间为2-10h,煅烧温度过低、时间过短,不能达到煅烧效果,镍钴锰金属不能完全形成晶体;煅烧温度过高、时间过长,煅烧效果无明显提升。

11、作为一种优选方案,所述二次煅烧温度为600-800℃,时间为2-4h,煅烧温度过低、时间过短,不能达到煅烧效果,杂质清除不完全,煅烧温度过高、时间过长,煅烧效果无明显提升。

12、作为一种优选方案,所述浸出渣和一次煅烧渣还需要粉碎、研磨,研磨粉碎后能减少煅烧时间。

13、作为一种优选方案,所述浸出渣和一次煅烧渣粉碎研磨至30-60目,粒径过大需要增加煅烧时间,粒径过小则研磨时间较长,都不利于生产。

14、作为一种优选方案,所述一次煅烧渣在含氧气气氛下进行二次煅烧,在含氧气气氛下,一次煅烧渣中残余的碳会被氧化,生成二氧化碳并释放,使得生成的前驱体材料蓬松多孔,增大比表面积;同时使铝氧化为氧化铝包覆于前驱体表面,避免与电解液直接接触,能提高材料的循环性能。

15、本专利技术通过湿法和火法结合,首先将正极材料的锂浸出分离,过滤后得到含镍钴锰铝的浸出渣;由于锂离子电池在循环过程中晶体结构会逐渐混乱,导致循环性能下降,最终报废,所以将浸出渣研磨粉碎,与熔融盐混合进行一次煅烧,此时,镍钴锰在高温煅烧下以离子态重新形成晶体结构,得到一次煅烧渣;最后,将一次煅烧渣粉碎、研磨、水洗、过滤,除去多余的熔融盐,再进行二次煅烧,二次煅烧主要是除杂,浸出渣中除了镍钴锰,还会有正极材料中导电碳,集流体铝箔,在含氧气气氛下,导电碳以二氧化碳形式释放,铝箔以氧化铝形式包覆于前驱体表面,不仅使得前驱体材料疏松多孔,而且氧化铝的表面包覆还能起到保护作用。本专利技术通过湿法和火法的结合,实现了废旧三元锂离子电池的资源化利用,镍钴锰合成新的前驱体,导电碳使前驱体形成多孔状,铝箔包覆于前驱体起到保护作用。

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【技术保护点】

1.一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述熔融盐包括氯化锂、氢氧化锂、碳酸锂、氯化钠、氯化钙或碳酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述浸出渣与熔融盐的质量比为1:1-3。

4.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述一次煅烧温度为1000-1600℃,时间为2-10h。

5.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述二次煅烧温度为600-800℃,时间为2-4h。

6.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述浸出渣和一次煅烧渣还需要粉碎,研磨。

7.根据权利要求6所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述浸出渣和一次煅烧渣粉碎研磨至30-60目。

8.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述一次煅烧渣在含氧气气氛下进行二次煅烧。

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【技术特征摘要】

1.一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述熔融盐包括氯化锂、氢氧化锂、碳酸锂、氯化钠、氯化钙或碳酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述浸出渣与熔融盐的质量比为1:1-3。

4.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的回收有价金属的方法,其特征在于,所述一次煅烧温度为1000-1600℃,时间为2-10h。

【专利技术属性】
技术研发人员:何天渔赵君风冯志伟张国权
申请(专利权)人:江门市长优实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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