一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法.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CN109750155A(43)申请公布日2019.05.14(21)申请号201910015471.2(22)申请日2019.01.08(71)申请人安徽工业大学地址243032安徽省马鞍山市花山区湖东路59号(72)发明人姚永林樊友奇童碧海赵卓傅士威(74)专利代理机构安徽知问律师事务所34134代理人郭大美闫飞(51)Int.Cl.C22B1/02(2006.01)C22B5/10(2006.01)C22B7/00(2006.01)C22B23/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法(57)摘要本发明公开了一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，属于废蓄电池有用部件的再生领域。本发明采用微波对钴酸锂正极材料与碳质还原剂的混合料进行焙烧处理，反应速度快、效率高、流程短、过程安全无毒，不需要真空炉及高温电炉，而且还原得到的金属钴可以在磁场作用下方便地分离。CN109750155ACN109750155A权利要求书1/1页1.一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将废旧锂离子电池正极材料与碳质还原剂混合均匀；(2)将步骤(1)得到的混合物料放入微波中焙烧；(3)将焙烧后的物料在真空环境或惰性气氛下冷却至室温；(4)将冷却后的物料分散于水中，经超声处理，然后在磁场作用下分离得到金属钴粉。2.根据权利要求1所述的一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的废旧锂离子电池正极材料为废弃锂离子电池拆解后得到的钴酸锂粉末或锂离子电池生产过程中产生的钴酸锂废料。3.根据权利要求1或2所述的一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的碳质还原剂的质量分数为10％～40％。4.根据权利要求3所述的一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的碳质还原剂为焦炭粉、煤粉、石墨粉和炭黑中的一种或几种的混合物，且其粒度不超过5mm。5.根据权利要求1所述的一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，其特征在于：步骤(2)中微波的频率为2.45GHz或915MHz，功率为200～1000W。6.根据权利要求5所述的一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，其特征在于：步骤(2)中微波焙烧时间为5～20min。7.根据权利要求1所述的一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的真空环境真空度小于100Pa。8.根据权利要求1所述的一种从废旧锂离子电池正极材料回收钴的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的惰性气氛为氮气或氩气气氛。9.根据权利要求1所述的一种从废旧锂离子电池正极材料回收钴的方法，其特征在于：步骤(4)中分散时的液固比为5～50g/L。10.根据权利要求9所述的一种从废旧锂离子电池正极材料回收钴的方法，其特征在于：步骤(4)中超声波的频率为20～60KHz。2CN109750155A说明书1/4页一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法技术领域[0001]本发明属于废蓄电池有用部件的再生领域，具体地说，涉及一种从废旧锂离子电池正极材料中回收钴的方法。背景技术[0002]钴是一种资源稀有但价值非常高的重金属，广泛应用于硬质合金、磁性材料，耐蚀合金、锂离子电池等领域。尤其是近几十年来，随着锂离子电池在手机、笔记本电脑、相机以及电动汽车等领域的广泛应用，钴资源被大量消耗。而锂离子电池具有一定的使用寿命，当其报废以后若不对其中的钴进行回收，将导致极大的资源浪费；并且钴具有较强的毒性，若流失将会造成严重污染，危害生态环境和人类健康。因此，从废旧锂离子电池中回收钴具有重要的经济价值和社会意义。[0003]目前从废旧锂离子电池中回收钴主要有湿法和火法两种方式。在湿法回收中通常首先将废旧锂离子电池拆解分离得到正极材料，然后通过无机酸、有机酸或微生物浸出得到浸出液，再通过萃取、沉淀、电沉积等方法自浸出液中回收钴。[0004]例如，中国专利公开号为CN1324758C的专利文献，公开了一种从废旧锂离子电池中分离回收钴的方法，其将钴酸锂正极材料浸出后，以NaOH为沉淀剂，使钴以Co(OH)2的形式被回收；中国专利公开号为CN101381817A的专利文献，公开了一种从废旧锂离子电池中直接回收、生产电积钴的方法，其将钴酸锂正极材料浸出后通过电沉积的方法得到了金属钴；中国专利公开号为CN101318712B的专利文献，公开了一种从废旧锂离子电池中回收钴的方法，其将拆解得到的正极材料采用盐酸浸出、净化除Fe和Cu后，采用草酸铵沉钴得到草酸钴沉淀，草酸钴沉淀经过滤、洗