[发明专利]一种废旧锂电池湿法线回收方法

权利要求书

1.一种废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、废锂电池进行放电处理，破除锂电池外壳后获取含石墨负极材料的负极铜箔片和正极材料；从负极铜箔片中剥离得到石墨粉体材料，正极材料研磨成为正极粉料，并分别对石墨粉体材料和正极粉料进行热处理；

步骤二、取热处理后的石墨粉体材料加入柠檬酸-D葡萄糖浸出剂，在带有搅拌装置的低温恒温反应器中进行锂离子的浸出，待浸出过程结束后，分离得到含锂溶液和石墨材料；

步骤三、将热处理后的正极粉料和活性添加剂剂按比例混合后在球磨罐中进行机械磨细，以对正极粉料进行活化；

步骤四、将活化后的正极粉料与柠檬酸-D葡萄糖浸出剂混合后进行浸出反应，使正极的镍、钴、锰、锂元素溶解在柠檬酸-D葡萄糖浸出剂中，浸出反应结束后，过滤得到滤液，将溶解在滤液中的镍、钴、锰、锂元素沉淀出来，沉淀后得到一级废液；

步骤五、向含锂溶液中加入锂沉淀剂，反应得到锂沉淀物和二级废液。

2.根据权利要求1所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述步骤一中的热处理包括以下步骤：石墨粉体材料置于500℃～700℃马弗炉中灼烧1～2h；正极粉料置于500℃～700℃马弗炉中灼烧0.5h。

3.根据权利要求1所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述步骤二中在浸出锂离子的同时分批式加入氧化剂，控制搅拌速度为50-120r/min，柠檬酸-D葡萄糖浸出剂浓度为2.5～4.0mol/L，固液比控制在1g:50ml～1g:70ml，反应时间为90min～120min，温度为70℃～90℃、柠檬酸-D葡萄糖浸出剂与氧化剂的体积比为2:0～10:1。

4.根据权利要求1所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述步骤三中所述活性添加剂包括乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、氨基三乙酸中的一种或多种；所述正极粉料和活性添加剂剂的质量比为3：1；所述活化时间为0.5-10h；所述机械磨细在行星式球磨罐中进行，球磨罐的转速为500-3000rpm，球料质量比为2：10，球磨介质为氧化锆、玛瑙、石英其中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述步骤四中沉淀溶解在滤液中的镍、钴、锰、锂元素的方法为：

先将KMnO溶液加入到滤液中得到锰的金属氧化物，然后依次加入丁二酮肟、草酸和H2PO4溶液，使镍、钴、锂以其沉淀形式依次析出，过滤得到沉淀，即得。

6.根据权利要求1所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述步骤四中所述浸出反应的温度、时间分别为20-80℃、0.5-8h，所述浸出反应在搅拌下进行，搅拌速率为200-1000rpm。

7.根据权利要求1所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述步骤五中锂沉淀剂包括碳酸钠、碳酸氢钠或氟化钠。

8.根据权利要求1-7所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述柠檬酸-D葡萄糖浸出剂由柠檬酸和D葡萄糖组成，且柠檬酸、D葡萄糖的质量比为0.05-0.5。

9.根据权利要求1所述的废旧锂电池湿法线回收方法，其特征在于，所述步骤二所得石墨材料用于制备石墨烯薄膜，具体步骤如下：

步骤1、取1g所得石墨材料置于烧杯中，加入酸15mL～30mL，固定于带有搅拌装置的低温恒温反应器中，5℃条件下，持续搅拌，分批次加入氧化剂2g～3g，控制反应时间为30min～45min；将反应体系温度升至35℃，用去离子水稀释，加入氧化剂至无气体产生；然后加入0.02mol/L碱液，中和至pH为7，过滤，100-120℃烘干10-24h，得到氧化石墨；

步骤2、称取0.2g氧化石墨于烧杯中，加入1mol/L碱液5-50ml，控制pH为11～13，200W超声功率条件下处理溶液30-180min，得到氧化石墨分散液；将氧化石墨分散液在10000rpm条件下离心分离10min，得到稳定氧化石墨烯悬浮液，在氧化石墨烯悬浮液中加入水合肼，控制水合肼/氧化石墨烯悬浮液质量比为3:4～1:2，90℃水浴，50-100r/min搅拌12h，获得胶状石墨烯悬浮液；过滤得到胶状石墨烯，80-120℃烘干获得石墨烯薄膜。