[发明专利]一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法

说明书

本公开提供了一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法，步骤为：(1)将锰酸锂正极片用N‑甲基吡咯烷酮超声震荡处理，过滤得到沉淀；(2)将沉淀煅烧，冷却，研磨并过筛得到锰酸锂正极材料；(3)将得到的锰酸锂正极材料利用硫酸和双氧水的混合溶液浸出，然后过滤得到浸出液；(4)将碳布表面进行活化，然后将浸出液和活化后的碳布同时置于密闭容器中进行恒温水热反应；(5)反应结束后，将碳布取出，用去离子水洗涤，置于真空干燥箱内干燥，得到表面有锰酸锂晶体的碳布材料。所述方法采用超声震荡法回收锰酸锂正极材料，且采用水热的方法进行材料的回收利用，代替了传统工艺，减小环境影响，降低了回收能耗。

技术领域

本公开属于废旧电池回收技术领域，具体涉及一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法。

背景技术

生态文明建设是当今时代的主旋律，而资源综合利用是节能环保的重要措施和手段。锰酸锂电池因其成本低、循环性能好、能量密度高等优点，在生产生活许多领域有广泛的应用，而其废旧电池的资源化利用对减缓相关材料持续增长的需求压力具有重要的现实意义。

循环利用废旧锂离子电池并消除有害影响，是锂离子电池可持续发展的必由之路。废旧锂离子电池中含有大量的有价金属，这些有价金属的回收利用，对减缓相关材料持续增长的需求压力具有重要的现实意义。锰酸锂电池因其成本低、循环性能好、能量密度高等优点，在生产生活许多领域有广泛的应用，而其回收利用也成为研究热点。目前，针对锰酸锂正极材料回收利用，回收产物通常为MnO₂、Li₂CO₃或锰合金，需要通过混合煅烧等工艺才能制备锰酸锂正极材料。

专利CN200910116656.9公开了一种自废旧锰酸锂电池正极材料中回收MnO₂的方法及其应用。即在高压反应釜中，通过无机酸浸出，获得二氧化锰回收材料。该专利虽然回收的MnO₂得到很好的应用研究，但采用在反应釜中高温高压进行酸浸，工艺复杂、设备投资高；而且该方法没有对锂资源进行回收。

专利CN201010141128.1公开了一种自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法。即将废旧电池进行破碎、筛分、酸浸出分离和分步沉淀，最终获得MnO₂和Li₂CO₃。该专利虽然对锰和锂均有较好的回收，但工艺流程复杂，工艺影响因素多、难度大；而且该方法的回收产物难以直接应用于锂离子电池，需要再加工以生成锰酸锂正极材料。

专利CN201310089509.3公开了一种以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍锰酸锂的工艺。即采用电化学沉积的方法，将镍和锰的混合溶液置于电解槽中，使镍锰氧化物沉积在钛片上，得到镍锰氧化物。之后，通过加入锂源煅烧的方法获得镍锰酸锂。该专利通过回收有效地制备了锂离子正极材料，但电沉积工艺相对复杂，能耗高、难度大，且未能对锂资源有效回收利用。

发明内容

本公开的目的是提供一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法，以达到低能耗、操作简便的目的。

为实现上述目的，技术方案如下：

一种废旧锂离子电池锰酸锂正极材料回收利用的方法，所述方法的具体步骤为：

(1)将锰酸锂正极片用N-甲基吡咯烷酮超声震荡处理，然后过滤得到沉淀；

(2)将沉淀进行煅烧，然后冷却，研磨并进行过筛后得到锰酸锂正极材料；

(3)将过筛后得到的锰酸锂正极材料利用硫酸和双氧水的混合溶液搅拌浸出，浸出完成后过滤得到浸出液；

(4)将碳布表面进行活化，然后将浸出液和活化后的碳布同时置于密闭容器中进行恒温水热反应；

(5)反应结束后，将碳布取出，然后用去离子水洗涤，最后置于真空干燥箱内干燥，完成得到表面有锰酸锂晶体的碳布材料。