【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池回收，具体涉及一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法。
技术介绍
1、随着锂离子电池在电子产品、电动汽车以及可再生能源存储系统中的广泛应用，其卓越的高能量密度、长期的循环使用寿命和稳定的性能使其成为理想的电源解决方案。然而，这类电池的大量使用也导致了严重的电池废弃问题，给环境保护和资源再利用带来了挑战。值得注意的是，废弃的锂离子电池中含有丰富的金属离子资源，如锂、锰、钴和镍等。鉴于锂资源有限且其开采和提炼过程既耗费能源又成本高昂，开发高效的锂回收技术显得尤为重要。
2、公开号cn112981107a提供了一种废旧三元锂电池正极材料回收碳酸锂的方法，采用湿法回收锂离子，包括以下步骤：破碎分离、硫酸一次浸出、硫酸二次浸出，将碳粉渣置于水中，加入硫酸反应溶解得到碳粉渣溶解液、一次浸出液除铝铁、过滤、萃取、沉锂，得到碳酸锂；但湿法回收产生废液较多，且回收率较低。
3、火法和湿法结合是目前较为流行的回收工艺，包括将报废锂离子电池破碎高温热处理，湿法浸出等过程。公开号cn116534876a提供了从废旧三元锂离子电池中回收高纯度碳酸锂的方法，将正极材料和负极碳粉混合在氮气氛围，高温热还原，将还原产物加入水中进行浸出，过滤得到碳热还原产物浸出液，蒸发结晶得到li2co3。该方法虽然不产生废液，无二次污染，但其回收率有待提高。
技术实现思路
1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，将报废锂离子电
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提出了一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，具体包括以下步骤：
3、s1、报废电池预处理：将报废电池进行充分放电，直至残余电压低于0.1 v，拆解分选得到正电极材料，将正电极材料放入粉碎机中粉碎得到电极粉末，粒径为100±10 μm；
4、s2、混合造粒：将步骤s1所制的电极粉末加入还原性生物质碳量子点溶液中，搅拌60~120 min，加入圆盘造粒机进行造粒，得到直径为1±0.5 cm的混合物料；
5、s3、高温热还原：将步骤s2所制的混合物料置于电炉内，通入惰性气体保护，以5℃/min的升温速率升值300℃保持60 min，再以10℃/min的升温速率升值600~700℃保持60min，自然冷却至室温，得到热还原产物；
6、s4、酸化浸出：将步骤s3所制的热还原产物置于1 mol/l的稀盐酸中，热还原产物与稀盐酸的质量体积比为1g/40 ml，60°c条件下400~500 rpm搅拌2~4 h，过滤得到浸出液；
7、s5、碱化除杂：利用1 mol/l的氢氧化钠溶液调节步骤s4所制的浸出液ph至6~7，沉淀铝离子，保持4 h，过滤后进一步调节浸出液ph至10~12，沉淀镍钴锰离子，保持6~8 h，过滤后利用1 mol/l的稀盐酸调节ph至中性；
8、s6、碳酸钠沉锂：在60~80°c条件下，以2~4 ml/min的速度向步骤s5处理后的浸出液中加入饱和na2co3溶液，浸出液与饱和na2co3溶液的体积比为4~5：1，400~500 rpm搅拌2~4 h，过滤后利用蒸馏水洗涤滤渣，60°c真空干燥12 h，得到碳酸锂。
9、优选地，所述步骤s2中，电极粉末与还原性生物质碳量子点溶液的质量比为1：4~6。
10、优选地，所述步骤s2中，还原性生物质碳量子点溶液的制备方法，包括以下步骤：
11、a、将生物质废料用蒸馏水洗涤，放入烘箱中80℃烘干12 h，随后放入粉碎机粉碎得到粒径为1±0.2 mm的生物质粉末；
12、b、称取步骤a所制的生物质粉末与蒸馏水按质量比1：10~15混合均匀，继续加入还原性有机酸，混合均匀后转移至含有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，180~200℃反应6~8 h，自然冷却至室温，3000~4000 rpm离心8 min，去除沉淀，上清液即为还原性生物质碳量子点溶液。
13、优选地，所述步骤a中生物质废料为玉米秸秆、木屑、甘蔗渣中的任何一种。
14、优选地，所述步骤b中还原性有机酸为抗坏血酸、苹果酸、酒石酸中的任何一种。
15、优选地，所述步骤b中还原性有机酸与生物质粉末的质量比为1：10~20。
16、优选地，所述步骤s3中惰性气体为氮气、氩气中的任何一种，气体流量为100 ml/min。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术提出的方法有效解决了报废电池处理问题，将环境负担转化为资源回收的机会，对环境保护具有重要意义。本专利技术创新性的使用还原型生物质碳量子点与电极材料共混造粒，还原型生物质碳量子点不仅具有还原性，并且具有一定的还原催化能力，结合阶段升温过程，使电极材料中的有效金属成分完全还原为溶解性较大的低价态物质，不仅提高了金属离子回收的效率，同时降低了整个过程的能耗，体现了绿色化学和可持续发展的原则。进一步利用二次分阶段碱化浸出除杂过程，提高碳酸锂的析出纯度；此外，该方法中对生物质废料的利用，如玉米秸秆、木屑和甘蔗渣的再加工，展示了循环经济的实践，为农业和林业废弃物提供了新的利用途径。综合而言，本专利技术不仅提高了碳酸锂的回收效率和纯度，同时对减少工业废弃物、降低环境污染以及促进可持续能源材料的循环利用具有积极影响，是一种环保且经济有效的技术创新。
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1.一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤S2中，电极粉末与还原性生物质碳量子点溶液的质量比为1：4~6。
3.根据权利要求2所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，还原性生物质碳量子点溶液的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤A中生物质废料为玉米秸秆、木屑、甘蔗渣中的任何一种。
5.根据权利要求4所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤B中还原性有机酸为抗坏血酸、苹果酸、酒石酸中的任何一种。
6.根据权利要求5所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤B中还原性有机酸与生物质粉末的质量比为1：10~20。
7. 根据权利要求6所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤S3中惰性气体为氮气、氩气中的任何一种，气体流量为8 L/mi
...【技术特征摘要】
1.一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤s2中，电极粉末与还原性生物质碳量子点溶液的质量比为1：4~6。
3.根据权利要求2所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，还原性生物质碳量子点溶液的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种通过报废锂离子电池回收碳酸锂的方法，其特征在于，所述步骤a中生物质废料为玉米秸秆、...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰立华，
申请(专利权)人：湖南兆为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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