一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法.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CN112251776A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011137252.0H01M10/54(2006.01)(22)申请日2020.10.22(71)申请人中钢集团南京新材料研究院有限公司地址210000江苏省南京市江宁区菲尼克斯路70号总部基地34号楼20层、21层申请人中钢天源股份有限公司(72)发明人李涛裴晓东骆艳华鲍维东(74)专利代理机构安徽知问律师事务所34134代理人于婉萍郭大美(51)Int.Cl.C25C1/08(2006.01)C25C1/10(2006.01)C25C1/02(2006.01)C22B26/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法(57)摘要本发明涉及一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，废旧锂离子电池回收技术领域。本发明的方法包括以下步骤：(1)原料准备：将废旧正极材料涂覆在电极上，制成阴极，插入电解液中，并采用碳棒作为阳极；(2)电解—电积：先通电，正极材料溶解；然后转变电流方向，另一极上逐渐有附着物生成，循环往复，直至正极材料完全溶解；(3)收集：电解—电积结束后，收集碳棒上的附着物及电解液；(4)产品制备：将所得附着物高温煅烧，获得金属；向电解液中加入碱、碳酸钠，获得碳酸锂。本发明通过对正极材料电解—电积，一步实现了锂与重金属的溶解、分离，最终得以回收，该方法具有流程短，产品附加值高，各金属回收率高等特点。CN112251776ACN112251776A权利要求书1/1页1.一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料准备：将废旧正极材料涂覆在电极上，制成阴极，插入电解液中，并采用碳棒作为阳极；(2)电解—电积：先通电，正极材料开始溶解；然后转变电流方向，阳极上逐渐有附着物生成，电解—电积过程循环往复，直至正极材料完全溶解；(3)收集：电解—电积结束后，收集碳棒上的附着物及电解液；(4)产品制备：将步骤(3)中所得附着物高温煅烧，获得金属；向电解液中加入碱、碳酸钠，获得碳酸锂。2.根据权利要求1所述的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，步骤(2)中，通电时电压范围为0～5V。3.根据权利要求2所述的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，步骤(2)中，电解电压范围优选为0.2～0.8V，且电解时长控制为0.01s；电积电压范围优选为0.8～2V，电积时长控制为0.02s。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，步骤(1)中所述正极材料成分为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂及镍钴铝酸锂中的一种或多种，并利用粘结剂和导电剂将正极材料涂覆在电极上。5.根据权利要求4所述的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，步骤(1)中，正极材料涂覆前先与粘结剂和导电剂搅拌均匀，且涂覆厚度小于5mm。6.根据权利要求5所述的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，所述粘结剂采用PVDF，所述导电剂采用乙炔黑。7.根据权利要求5所述的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电解液为硫酸和硫酸锂混合溶液。8.根据权利要求5所述的一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法，其特征在于，步骤(4)中煅烧温度为800～1000℃，煅烧时间为2～5h。2CN112251776A说明书1/5页一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法技术领域[0001]本发明涉及废旧锂离子电池回收技术领域，特别涉及一种从废旧锂电池正极材料中回收金属的方法。背景技术[0002]锂离子电池具有能量密度高，循环寿命长，无记忆效应的特点，被广泛应用在手机、计算机、平板等数码产品中。近几年来，随着环保压力增大及技术升级，锂离子电池逐渐在新能源汽车上得到使用，特别是三元动力电池的产量增长迅猛。但是伴随着锂电池的使用也带来了报废潮的到来，预计2020年动力型锂离子电池报废量将达32.2GWh，其中含有大量有价金属，特别是正极材料金属价值较高，对其开发利用是一个迫切需要解决的问题。[0003]现有对报废锂电正极材料进行回收的方法主要是通过酸和还原剂将正极材料溶解，然后通过沉淀或萃取方法将金属离子一一分离，该工艺流程复杂，化学试剂消耗量大，环保压力大，成本也较高，已越来越不适应现代企业发展理念。近些年来，出现了选择性提锂的方法，主要是通过硫酸化焙烧或还原焙烧，然后水浸提锂，金属氧化物作为沉渣回收。这两种工艺尽管可以很好的选择性回收锂，但是也存在其它问题：硫酸化焙烧酸耗量大，对设备腐蚀性较强、所得产物纯度不高且需要处理硫