[发明专利]一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法

说明书

本发明公开了一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，属于镍钴元素回收技术领域，一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，包括物理预处理步骤、焙烧氧化步骤、酸浸步骤和过滤萃取提纯步骤，焙烧氧化步骤可通过通气口可连接抽风设备，酸浸步骤中提前加入氯化钠溶液，可以实现大幅简化了从三元电池中回收镍钴元素的回收方法，与现有技术相比，本方案可以实现多个步骤在一体设备中同时完成，工序可减少30‑40％，时间可缩短50‑60％，无需大量的专业技术人员进行操作，可大幅降低镍钴元素回收企业的运作门槛，在保证镍钴元素的回收率的情况下，可大幅提升回收的效率，利于三元电池回收产业的发展，利于环保和持续发展。

技术领域

本发明涉及镍钴元素回收技术领域，更具体地说，涉及一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法。

背景技术

锂离子电池以其高能量密度、循环寿命长、环境友好等优势受到了市场和消费者的青睐。目前，廉价并且安全的三元材料LiNixCoyMnzO2是市场上应用广泛的一种商业正极材料，主要应用于笔记本电脑、相机等便携式电子设备和电动汽车，新能源汽车从2009年推广至今，其数量爆发式增长，2016年我国新能源汽车生产量超过50.7万辆，而动力电池的使用年限一般是3年，因此今明两年将有大量锂离子电池报废，预计到2020年，锂离子电池报废量达到32.2Gwh，共计约50万吨电池材料。

公开号为CN107666022A的中国发明专利公开了一种废弃三元正极材料中锂、镍钴锰的回收方法，其说明书记载了以废弃三元正极材料为原料，加入碳还原剂，经混合配料后在保护气氛下、500-700℃下进行焙烧还原，焙烧产物加入水中进行水溶反应，反应完毕后过滤得到碳酸锂滤液和滤渣一，滤渣一经硫酸浸出后过滤得到含镍钴锰滤液和滤渣二，添加硫酸盐调节含镍钴锰滤液中镍、钴、锰的比例，在保护气氛下与氢氧化钠溶液和氨水溶液进行沉淀反应，控制反应温度为50-70℃，反应pH值为10-11，沉淀反应后得到三元前驱体的浆料，过滤、洗涤、干燥得到三元前驱体。但是其工艺较为繁琐，且条件要求较为严格，不利于工业化的运作。

现有技术中回收三元电池中镍钴的工艺同样较为繁琐，废旧的三元电池拆解后需要经过焙烧、酸浸、氧化沉铁、氟化除镁和萃取除铜锰锌元素，最后萃取分离硫酸镍和硫酸钴，其中还有很多的过滤步骤，需要不停更换反应的环境，多次添加不同的反应所需的溶液，例如使用双氧水氧化沉淀铁离子，工序较多且复杂，需要大量的专业技术人员进行操作，这样不利于工业化的发展，现有技术中的回收方法提高了从三元电池中回收镍钴元素企业的运作门槛，且效率较低，很大程度阻碍了三元电池回收产业的发展，不利于环保和持续发展。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，它可以实现大幅简化了从三元电池中回收镍钴元素的回收方法，与现有技术相比，工序可减少30-40％，时间可缩短50-60％，且操作简单，无需大量的专业技术人员进行操作，可大幅降低镍钴元素回收企业的运作门槛，在保证镍钴元素的回收率的情况下，可大幅提升回收的效率，利于三元电池回收产业的发展，利于环保和持续发展。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，包括以下步骤：

S1、物理预处理：将废旧的三元电池放置质量分数为1-3％在氯化钠溶液中进行放电，放电结束后，将电芯拆出，剪切为块状电芯，取100-150重量份的块状电芯放置在一体设备的反应筒中；

S2、焙烧氧化：通过一体设备的加热筒对块状电芯进行焙烧，焙烧温度为800-1000摄氏度，同时通过搅拌轴和搅拌棒进行击碎搅拌，持续7-11分钟，得到均质粉末；