[发明专利]一种锰酸锂废旧电池的回收再生方法

说明书

本发明公开了一种废锰酸锂电池的回收再生方法，通过将废旧锰酸锂电池在密闭式惰性气氛中进行高温煅烧，冷却后取出剩余物，剩余物通过粉碎筛分和磁选后得到锰酸锂粗粉，锰酸锂粗粉通过气流分选装置得到碳粉和锰酸锂精粉，在锰酸锂精粉中加入锰源、锂源和添加剂，按锰元素：锂元素：掺杂离子摩尔比2:1～1.08:0～0.1进行配比混合，将混合物置于氧气气氛中高温烧结得到锰酸锂材料。本发明通过对废锰酸锂电池在密闭环境中进行高温煅烧，方便了尾气处理，解决了废锂电池拆解过程的污染问题，提高生产效率，且后续的生产过程不需要用酸和碱等管控物质，仅通过添加原料和添加剂便可再生得到锰酸锂正极材料，实现了废旧锰酸锂正极材料的综合利用及清洁生产。

技术领域

本发明涉及废旧电池资源化利用与环境保护领域，特别涉及一种锰酸锂废旧电池的回收再生方法。

背景技术

随着新能源汽车行业的快速发展的同时带动了中国锂电池市场的发展，我国的动力电池市场在中长期将继续保持高速发展的态势；但是锂电池的使用周期是有寿命的，对传统的动力锂电池而言，理论上要求循环寿命2000次以上，使用周期7-8年，实际上5年后电池组便严重退化并报废，随着行业的快速发展，将会产生大量的废弃电池；报废的锂电池如若得不到妥善处理，不仅会造成资源浪费，还将对环境造成巨大污染，虽然废旧锂离子电池中不包含干电池和铅酸电池中的汞、镉、铅等毒害性较大的重金属元素，但是其含有六氟磷酸锂(LiPF6)、苯类、酯类化合物，难以被微生物降解；

现有技术中，报废锂电池的回收方式主要通过人工拆解的方式将壳体、正负极片进行分离，然后将电池极片作为后续过程湿法冶炼的原料；由于在拆解过程中电解液的挥发性和毒性对人和环境都有极大的危害，针对废锰酸锂电池目前在回收过程中面临的问题，需要进一步的研究和改进废锰酸锂废旧电池的回收工艺。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提出的一种锰酸锂废旧电池的回收再生方法。

一种锰酸锂废旧电池的回收再生方法，包括如下步骤：

步骤一，将废旧锰酸锂电池在密闭式惰性气氛中进行高温煅烧，冷却至20℃～60℃，然后取出剩余物；

步骤二，将上述步骤一中的剩余物通过粉碎筛分和磁选后得到锰酸锂粗粉；

步骤三，将上述步骤二中的锰酸锂粗粉通过气流分选装置得到碳粉和锰酸锂精粉；

步骤四，将上述步骤三中的锰酸锂精粉加入锰源、锂源和添加剂，加入的锰源、锂源和添加剂中的锰元素、锂元素和掺杂离子依次按照摩尔比为2:1～1.08:0～0.1进行配比混合，形成混合物；

步骤五，将上述步骤四中的混合物置于氧气气氛中高温烧结得到锰酸锂材料。

优选的，所述步骤一中高温煅烧的温度为300℃～650℃，煅烧时间为0.5h～6h。

优选的，所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂和醋酸锂中的一种或一种以上的混合组成。

优选的，所述锰源为二氧化锰、四氧化三锰、碳酸锰中的一种或一种以上的混合组成。

优选的，所述添加剂为纳米氧化铝、氧化钛和氧化镁中的一种或一种以上的混合组成。

优选的，所述步骤五中高温烧结的温度为650℃～1000℃,烧结反应时间4h～20h。

本发明的有益效果为：

本发明通过对废旧锰酸锂电池在密闭环境中进行高温煅烧，方便了尾气处理，解决了废锂电池拆解过程的污染问题，并提高了生产效率，而且后续的生产过程不需要用酸和碱等管控物质，仅通过添加原料和添加剂便可再生得到锰酸锂正极材料，实现了废旧锰酸锂正极材料的综合利用及清洁生产。

附图说明