[发明专利]废旧锂电池处理方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物处理领域，具体涉及一种废旧锂电池无害化、资源化回收处理的方法。

背景技术

锂离子电池作为高科技、高产出、高利润、高创汇的绿色环保型能源产品，被国外专家称之为21世纪十大高科技之一或十大赚钱产业之一。另外，随着电子产品消耗量日益增加，其消费量正以成倍的速度增长。并且，随着锂离子电池工业的不断发展，其成本逐渐降低，锂电池有望占据全世界电池市场最大份额，得到广泛应用。在美国，可充电锂电池用锂量约占美国锂消费量的11%，日本可充电锂电池用锂量约占日本锂消费量的54%，在销售方面锂电池已经超过了镉镍电池和镍氢电池。

锂离子电池中使用的负极材料多为石墨，正极材料则为嵌锂过渡金属氧化物，如LiCoO2、LiNiO2、LiVO2及LiMn2O4等，其中使用最多的是LiCoO2。此外，随着对锂离子电池正极材料研究的深入，人们在LiCoO2中掺入少量的镍，以它们的混合氧化物作为正极材料用于锂离子电池的生产。

废旧锂离子电池中含有大量价格昂贵的金属钴。钴是一种稀有的贵重金属，在各种矿中的含量很低，资源稀少，并且生产过程中金属回收率低，工艺复杂，生产成本高，而它在锂离子电池中的含量则相对较高，如果能将废旧锂离子电池中的钴资源加以回收利用，无论是从环保方面，还是资源的循环利用方面来讲，都具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废旧锂电池的资源化处理方法，采用盐酸溶解电池废料，并向其中加入过氧化氢以促进金属在酸中的溶解，使废电池中的金属最大化回收。

为达到上述木的，本发明采用如下技术方案：

废旧锂电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于盐酸中，并加入过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；

（4）离子交换：采用离子交换树脂提取步骤（3）所得溶液中的金属。

本发明提供的技术方案中，步骤（2）所述盐酸浓度为6mol/L；步骤（2）所述电池废料与盐酸的质量比为1：3~5。

本发明提供的技术方案中，步骤（2）所述过氧化氢的加入量为电池废料的12~18wt%。

为使电池废料中的金属更好的溶解在盐酸中，本发明在溶解的过程中加入过氧化氢。过氧化氢的加入不仅促进金属在盐酸中的溶解，而且使溶解的过程在常温下也能获得很高的溶解率。此外，本发明通过离子交换树脂继续对其它重金属离子进行提取，最大限度的降低了重金属对环境的污染，并且对重金属离子实现了回收。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

废旧锂电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：按质量比电池废料与盐酸为1：3将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于6mol/L盐酸中，并加入电池废料质量12%的过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；

（4）电解：采用直流电解将步骤（3）得到的含金属离子的溶液逐步电解沉积获得金属锌和二氧化锰；

（5）离子交换：采用离子交换树脂提取步骤（3）所得溶液中的钴、铜、铝、铁、锂等金属。

实施例2

废旧锂电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：按质量比电池废料与盐酸为1：5将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于6mol/L盐酸中，并加入电池废料质量18%的过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；

（4）离子交换：采用离子交换树脂提取步骤（3）所得溶液中的钴、铜、铝、铁、锂等金属。

实施例3

废旧锂电池处理方法，采用如下方法：

（1）废电池破碎：将废电池破碎，除去电解液，再通过磁选除去铁质金属；

（2）溶解：按质量比电池废料与盐酸为1：4将步骤（1）处理后的剩余电池废料溶于6mol/L盐酸中，并加入电池废料质量15%的过氧化氢促进溶解；

（3）过滤：过滤步骤（2）的溶解液得到含金属离子的溶液；

（4）离子交换：采用离子交换树脂提取步骤（3）所得溶液中的钴、铜、铝、铁、锂等金属。