一种从废旧锂电池全面回收有价元素的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114350957A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202210012057.8(22)申请日2022.01.07(71)申请人江西理工大学地址341000江西省赣州市章贡区红旗大道86号(72)发明人赵宝军廖金发(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人李博(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B15/00(2006.01)C22B23/02(2006.01)C22B47/00(2006.01)H01M10/54(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种从废旧锂电池全面回收有价元素的方法(57)摘要本发明提供了一种从废旧锂电池全面回收有价元素的方法，属于锂电池材料回收技术领域，本发明将废旧锂电池进行简易拆解，利用废旧锂电池正负极片中的铝和石墨将正极材料钴、镍、锰的氧化物熔融还原后形成合金，正极材料中的氧化锂与助剂反应后以烟灰的形式回收，少量未被还原的氧化物与助剂形成熔渣，从而实现废旧锂电池有价元素的全面回收，制备工艺简单且不会产生废水等物质，同时生成的熔渣可以作为水泥或其他建筑材料的添加剂，有价元素的回收率较高。实施例的结果显示，采用本发明的回收方法，镍、钴、铜的回收率达到99％以上，锂的回收率达到90％以上，锰的回收率达到84％以上。CN114350957ACN114350957A权利要求书1/1页1.一种从废旧锂电池全面回收有价元素的方法，包括以下步骤：(1)将废旧锂电池放电后拆解，得到含镍、钴、锰、铝的正极片和含石墨和铜的负极片；所述废旧锂电池包括镍钴锰三元锂电池、镍钴铝三元锂电池、钴酸锂电池和锰酸锂电池中的一种或多种；(2)将所述步骤(1)得到的正极片和负极片与助剂混合后进行熔炼，得到含钴、镍、锰、铜的合金、熔渣和含锂烟灰；所述助剂包括氧化物和金属氯化物；所述氧化物包括氧化硅或氧化铝。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属氯化物包括氯化钾、氯化钠或氯化钙。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属氯化物中的氯与废旧锂电池中的锂的质量比为(5～6.5)：1。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述金属氯化物为氯化钙时，所述氯化钙与氧化物的质量比为(0.5～10)：1。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述金属氯化物为氯化钾或氯化钠时，所述步骤(2)中的助剂还包括碳酸钙。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碳酸钙与金属氯化物的质量比为(1～2.5)：1。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碳酸钙与氧化物的质量比为(0.5～5)：1。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中熔炼的温度为1400～1500℃。9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中熔炼的时间为1～2h。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的熔炼在惰性气氛中进行。2CN114350957A说明书1/5页一种从废旧锂电池全面回收有价元素的方法技术领域[0001]本发明涉及锂电池材料回收技术领域，尤其涉及一种从废旧锂电池全面回收有价元素的方法。背景技术[0002]随着消费电子和电动汽车市场的快速扩张，锂离子电池的需求量大幅增加，通常情况，锂离子电池的有效寿命为3～5年，随着锂电池的大量使用也伴随着废旧锂电池的产生。2020年11月中国锂离子电池产量为19.9亿只，据预测，到2023年，我国锂电池产量将高达283亿只。[0003]废旧锂离子电池具有很高的经济价值，含有大量有价值的金属组分如钴、镍、铜、锰、锂等，均比天然矿石中的金属品位更高，同时废旧锂电池中有害的重金属和有机电解质会造成严重的环境污染。因此，废旧锂电池的回收不仅可以保护环境且能缓解战略金属资源紧张局面。[0004]废旧锂电池回收工艺主要有火法和湿法冶金两种工艺，其中火法是最成熟的技术，可混合处理不同类型废旧锂离子电池，电池预处理简单、回收流程短、操作量大，但现有生产工艺只能回收镍、钴、铜等元素，重要的锂元素分散在熔渣和烟气中难以有效回收。湿法工艺需要对废旧锂电池进行严格的分类和筛选等前处理工艺，消耗大量的酸/碱，处理回收用过的水和溶剂需要昂贵的装备，对设备要求高，导致生产规模小，运营成本高。[0005]因此，如何简化回收方法并使得有价元素能够全面回收成为现有技术的难题。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种从废旧锂电池全面回收有价元素的方法。本发明提供的回收方法能够全面回收废旧锂电池中的有价元素，且无需使用溶剂，方法简单。[0007]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：[0008]本发明提供了一种从废旧锂电