[发明专利]一种废锂离子电池电解液的回收处理方法

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种废锂离子电池电解液的回收处理方法，收集废锂离子电池电解液后采用TiO₂离子筛‑多孔CaO复合材料进行搅拌吸附，然后过滤，将得到的滤渣利用盐酸溶液浸出得到含锂溶液，对锂离子进行回收；滤液进行减压蒸馏，对电解液中的有机溶剂回收。本发明的方法回收的有机溶剂纯度高，用于再制造锂离子电池时对电池的循环使用性能不产生不利影响，而且工艺简单，容易操作，产生的废料性质稳定，不易流失到环境中，对环境的威胁小。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种废锂离子电池电解液的回收处理方法。

背景技术

随着新能源汽车技术的发展和电子产品的更新换代，对锂离子电池的需求日益增加。但是，大量锂离子电池在2-3年后即面临着报废的问题，其回收利用开始受到人们的重视。锂离子电池的电解液主要由锂盐和有机溶剂组成。常用的有机溶剂主要有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)等；锂盐主要是LiPF₆，性质非常不稳定，与水发生反应会产生有毒的氢氟酸。在废旧锂离子电池的收集、堆放、处理过程中，电解液容易发生泄漏和挥发，对大气、土壤和水体造成严重污染，因此，电解液必须经过处理后才能排进环境。

现阶段，废锂离子电池电解液的回收处理方法主要有真空精馏法、碱液吸收法和萃取法。其中，萃取法成本高、工艺要求严格，不适合大规模应用；碱液吸收法产生大量有毒、有害的废水、废气，对后续处理工艺要求较高；真空精馏法相对易于控制而且清洁环保，得到的有机溶剂可以循环使用，是目前研究较多的一种回收方法。CN201310562566.9公开了一种回收处理废旧锂电池电解液及电解液废水的处理方法，通过在密闭容器中对废电解液进行真空精馏回收有机溶剂，剩余的电解液成分与硫酸氢钾煅烧处理。但是，由于电解液中的氟离子等杂质容易被带出到精馏组分中，该方法容易对设备、管道造成腐蚀，而且回收的有机溶剂中的杂质含量较高，对其循环使用性能产生不良影响。

发明内容

本发明目的是提供一种废锂离子电池电解液的回收处理方法，使回收的有机溶剂纯度高，用于再制造锂离子电池时对电池的循环使用性能不产生不利影响，而且工艺简单，容易操作，产生的废料性质稳定，不易流失到环境中，对环境的威胁小。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种废锂离子电池电解液的回收处理方法，包括以下步骤：

(1)将废锂离子电池清洁、烘干，然后在其壳体上刺孔，收集流出的电解液；

(2)向所述电解液中加入相当于所述电解液重量10-20％的TiO₂离子筛-多孔CaO复合材料搅拌吸附24-48h，然后过滤，得到滤液和滤渣；

(3)向步骤(2)所述滤渣中加入相当于所述滤渣重量10-20倍的浓度为0.5-1mol/L的盐酸水溶液，于50-60℃反应6-12h，过滤后得到含氟固体和含锂溶液；

(4)将步骤(2)所述滤液进行减压蒸馏，回收得到有机溶剂。

优选地，所述TiO₂离子筛-多孔CaO复合材料的制备方法如下：将TiO₂离子筛、聚乙烯醇和浓度为3-5％的氢氧化钙混悬液按重量比1:(0.5-1)：(100-200)混合均匀，在搅拌条件下通入二氧化碳进行反应直至pH为7-8，过滤、干燥后于850-900℃煅烧1-2h，冷却后得到TiO₂离子筛-多孔CaO复合材料。

优选地，所述TiO₂离子筛的制备方法如下：将纳米TiO₂与碳酸锂按重量比1：(1-1.2)混合均匀后于800-850℃煅烧12-24h，冷却后加入相当于纳米TiO₂重量100-200倍的浓度为0.5-1mol/L的盐酸溶液浸泡12-24h，过滤后干燥，500-600℃煅烧1-2h，即得。