[发明专利]一种锂电池正极材料回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池工艺领域，具体是一种锂电池正极材料的回收方法。

背景技术

锂离子电池自商业化以来，由于其能量密度高，工作电压高，无记忆效应，循环寿命长被广泛用作各种移动设备的电源。

锂离子电池的结构由正极和负极等主要部分组成，正极一般是正极活性物质、乙炔黑、粘结剂均匀混合涂布在铝箔集流体上。在锂离子电池体系中，正极材料的成本约占电池总成本的 30 ～ 40％，因此如果需要将锂电池正极材料进行回收利用，以节约成本和保护环境。

目前，研究较多的主要是废旧锂离子蓄电池的回收，其回收方法主要是一些比较传统的工艺流程，即将钴酸锂溶解，净化，然后用萃取法、化学沉淀法、电解法等从溶液中提取钴盐或是金属钴。但是现在这种回收方法回收材料的回收成本高，纯度不够高，回收效果差，因此有待开发一种成本较低，回收效果好，钴纯度高的锂电池正极材料的回收方法。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种回收成本低，效果好，回收纯度高的锂电池正极材料的回收方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种锂电池正极材料回收方法，包括以下步骤：

A.碱溶液浸泡：将废弃的锂电池正极材料正极片放在盛有碱性溶液的容器中进行浸泡，得到氢氧化铝和钴酸锂粉末；

B.水解：将上一步得到的氢氧化铝溶液和钴酸锂粉末的混合液体放在纯水中进行水解然后进行水筛洗后，得到钴酸锂粉末；

C.氢化处理：将经过步骤a和b处理后得到的钴酸锂粉末放入气氛炉中，然后往炉内充入氢气经过高温加热，得到氢化后的钴酸锂；

D.水解除锂：将氢化后的钴酸锂放入纯水中进行水解，得到水解后的溶液；

E.固液分离：通过分离装置将氢化后的钴酸锂通过分离装置进行固液分离，并将分离后的固体洗涤三次，然后烘干，粉碎最后得到可以作为锂电池正极材料的氧化钴。

进一步地，所述步骤A中的碱性溶液为氢氧化钠溶液。

具体地，所述步骤C中高温温度为580度-780度。

进一步地，对所述步骤E中固液分离后的液体进行回收并将回收后的液体放入到步骤D中进行水解后的水解溶液中混合，待D步骤水解后的溶液中锂的浓度达到30g/L时再进行锂回收处理。

进一步地，所述锂回收处理步骤包括：往所述步骤D水解后得到的锂溶液加纯碱，得到碳酸锂，将碳酸锂回收后将剩余的溶液再返回加入到步骤D水解后的溶液中，进行反复回收。

具体地，所述步骤E中的分离装置为离心机、抽滤设备或者带式分离设备。

与现有技术相比，本发明采用碱溶液浸泡-水解-氢化处理-水解除锂-固液分离的方法来回收作为正极材料的氧化钴，回收成本低，回收的氧化钴杂质少，纯度高，具有一定的市场价值。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施案例加以说明：

一种锂电池正极材料回收方法，包括以下步骤：

A.碱溶液浸泡：将废弃的锂电池正极材料正极片放在盛有碱性溶液的容器中进行浸泡，本实施例中采用得到氢氧化铝和钴酸锂粉末；

B.水解：将上一步得到的氢氧化铝溶液和钴酸锂粉末的混合液体放在纯水中进行水解然后进行水筛洗后，得到钴酸锂粉末，其中水筛洗采市场上常用的水筛洗设备；

C.氢化处理：将经过步骤a和b处理后得到的钴酸锂粉末放入气氛炉中，然后往炉内充入氢气经过高温加热，得到氢化后的钴酸锂，这里高温的温度为580度-780度；

D.水解除锂：将氢化后的钴酸锂放入纯水中进行水解，得到水解后的固液混合溶液；

E.固液分离：通过分离装置将氢化水解后的的钴酸锂固液溶液通过固液分离装置进行固液分离，分离后得到固体和液体，所述分离装置采用离心机、抽滤设备或者带式分离设备。其中，将分离后的固体洗涤三次，然后烘干，粉碎，最后得到可以作为锂电池正极材料的氧化钴，整个回收过程完成。具体地，在对所述步骤E中固液分离后的液体进行回收并将回收后的液体放入到步骤D中进行水解后的水解溶液中混合，待D步骤水解后的溶液中锂的浓度达到30g/L时再集中进行锂回收处理。而所述锂回收处理步骤包括：往所述步骤D水解后得到的锂溶液加纯碱，得到碳酸锂，将碳酸锂回收后将剩余的溶液再返回加入到步骤D水解后的溶液中，进行反复回收碳酸锂，而碳酸锂也是制造锂电池正极材料的原材料之一。

本发明采用碱溶液浸泡-水解-氢化处理-水解除锂-固液分离的方法来回收作为正极材料的氧化钴，其工艺流程简单，回收成本低，回收的氧化钴杂质少，纯度高，具有一定的市场价值。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。