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(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CN112176190A(43)申请公布日2021.01.05(21)申请号202010981331.3H01M10/54(2006.01)(22)申请日2020.09.17(71)申请人昆明理工大学地址650000云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人魏永刚霍进达王华李博周世伟(74)专利代理机构昆明合盛知识产权代理事务所(普通合伙)53210代理人龙燕(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B7/04(2006.01)C22B15/00(2006.01)C22B23/02(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含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法(57)摘要本发明公开一种从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,属于冶金技术领域。本发明所述方法利用转炉铜熔渣的显热及既有渣系,以及废旧含钴锂离子电池中负极碳材料及铝箔载流体的高温还原特性,实现自还原熔炼,减少渣中磁性铁含量,降低渣粘度,将渣中氧化态铜及电池热解产物氧化钴还原,实现铜渣贫化及废旧锂离子电池回收相结合的自还原熔炼,获得铜钴铁合金,产出低含铜贫化渣。本发明所述方法操作简单,适应性强,且可根据需要处理与铜渣性质相似的渣系,便于综合回收Cu、Co、Fe等金属元素。CN112176190ACN112176190A权利要求书1/1页1.一种从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于:利用转炉铜熔渣的显热及既有渣系,以及含钴锂离子电池中负极碳及铝箔载流体的高温还原特性,实现自还原熔炼,减少渣中磁性铁含量,降低渣粘度,将渣中氧化态铜及电池热解产物氧化钴还原,实现铜渣贫化及废旧锂离子电池回收相结合的自还原熔炼,获得铜钴铁合金,产出低含铜贫化渣。2.根据权利要求1所述从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1)将自转炉产出的熔融铜渣导入到贫化炉内,在贫化炉内通入惰性气体,并升温至使渣中部分Fe3O4分解为FeO及Fe2O3;(2)将预处理后的废旧钴酸锂离子电池材料通过喷粉装置向熔渣上层喷吹,进行还原熔炼,将渣中铜氧化物、电池热解所得钴氧化物及渣中部分铁氧化物还原至金属态;静置沉降后金属相与渣相分离,将上层熔渣排出,上层熔渣中铜含量在0.5%以下;(3)根据需要对所得熔融合金进行调质熔炼。3.根据权利要求2所述从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于:步骤(1)中熔融铜渣中Cu的质量百分比含量为2%-5%,其温度为1200-1250℃。4.根据权利要求2所述从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于:步骤(1)中贫化炉内温度升高速率为5-10℃/min,升温至1400-1500℃。5.根据权利要求2所述从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于:所述废旧钴酸锂离子电池正负极材料用量为铜熔渣总质量的10%-30%,还原熔炼30-60min。6.根据权利要求2所述从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于:步骤(2)中废旧钴酸锂离子电池材料的预处理工序依次为:物理放电、浸泡失活处理、干燥后拆解、破碎、200℃预烧、研磨至160目。7.根据权利要求2所述从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于:步骤(2)中废旧钴酸锂离子电池材料包括正极钴酸锂+铝箔载流体,负极碳+铜箔载流体,以及残留的电解液成分,其中Li含量2%-4%,Co含量10%-30%,Ni含量0.01%-5%,C含量20%-30%,Cu含量10%-20%,Al含量5%-15%。8.根据权利要求2所述从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,其特征在于:步骤(2)中所得的铜钴铁合金相中Cu含量为15%-60%,Co含量为10%-30%,Fe含量为10%-55%,贫化渣中铜含量为0.2%-0.5%。2CN112176190A说明书1/5页一种从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法技术领域[0001]本发明涉及一种从废旧含钴锂离子电池回收钴铜铁的方法,属于冶金技术领域。背景技术[0002]锂离子电池自商业化以来,以优异的综合性能广泛应用于电动工具、电动车/汽车、军事装备、航空航天等诸多领域,根据其应用场景可分为动力、消费及储能三种。随着锂离子电池的发展,其应用越加广泛,电池中钴锂等主要成分的价格不断上涨,使得其成本成为阻碍扩展到可再生资源应用领域的主要因素。废旧锂离子电池的无害化处理及电池中有价成分的循环利用问题需得到社会的重视。[0003]全球对锂离子电池的需求一直处于增长的趋势,2019年1-9月,全国电池制造业的主要产品中,锂离子电池产量为108.3亿只。电池的消费量逐年上升,其回收压力随之增大。到2020年底,世界废旧锂离子电池数量预计达