[发明专利]一种以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺

权利要求书

1.一种以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 取废旧锂离子电池的电池正极片进行预处理获得正极粉；

(2) 将所述正极粉溶于无机酸中，除杂，得到含有镍和锰的混合酸液；

(3) 往所述混合溶液中加入镍源或锰源，调节混合溶液中镍和锰的摩尔浓度比为0.5~2﹕1，金属离子总浓度为1~5mol/L；

(4) 加入醋酸盐络合剂，醋酸盐浓度与金属离子总浓度的比例为1~2﹕1；

(5) 将混合溶液置于电解槽中，加热至85~95℃，恒温10~15min，然后以钛片为阴极，石墨棒为阳极，通入恒电流直流电，控制电流密度在100~500A/m²，维持2~5h，使镍锰氧化物沉积在钛片上；

(6) 停止通入直流电，取出钛片，分离钛片上的镍锰氧化物，干燥，得到镍锰氧化物粉末；

(7) 镍锰氧化物粉末与锂源混合均匀，然后进行煅烧处理，得到镍锰酸锂。

2.根据权利要求1所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述步骤(1)的预处理是将电池单体拆解，取出正极片，再将正极片破碎，热解，振动筛分，使正极粉与其他材料物理分离。

3.根据权利要求1所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述步骤(2)的镍源为氯化镍、硫酸镍和硝酸镍中的一种，所述锰源为氯化锰、硫酸锰和硝酸锰中的一种，所述无机酸为盐酸、硝酸和硫酸中的一种。

4.根据权利要求1所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述步骤(2)除杂是采用萃取方式提纯只含有镍、锰两种金属元素的酸溶液。

5.根据权利要求4所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述萃取具体过程为：控制酸溶液pH为2~3，加入由体积分数为30%的P₂0₄和体积分数为70%的磺化煤油构成的萃取剂，萃取剂和酸液的体积比为2﹕1，平衡时间为15~30min，再用2mol/L无机酸反萃，平衡时间为15~30min，得到含镍、锰的混合酸液。

6.根据权利要求1所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述步骤(4)的醋酸盐络合剂为醋酸钠或醋酸钾。

7.根据权利要求1所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述步骤(6)采用超声振荡来是镍锰氧化物脱离钛片，振荡时间优选为10~15min；所述的干燥采用压滤干燥。

8.根据权利要求7所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述压滤干燥为将超声振荡后的镍锰氧化物悬浮液进行压滤，将滤渣置于加热炉中，加热至100℃，干燥30min。

9.根据权利要求1所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述步骤(7)所述镍锰氧化物与锂源的质量比为3~5:1，所述煅烧处理的程序为以2℃/min速度升温至200℃，恒温4h，再升温至500~600℃，恒温10~12h。

10.根据权利要求1或9所述以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺，其特征在于，所述步骤(7)锂源为碳酸锂或氢氧化锂。