[发明专利]一种从废旧锂离子电池中回收、制备LiAl5

说明书

本发明属于固体废物回收技术领域，具体涉及一种从废旧锂离子电池中回收、制备LiAl₅O₈的方法。该方法将废旧锂离子电池电极材料于真空条件下先进行热分解、原位氧化还原反应，得到LiO₂和Al₂O₃，再升温使两相反应得到纯度较高的LiAl₅O₈晶体，其具有良好的发光稳定性及光学性能，经济效益高；并且本发明的方法完全以废旧锂离子电池电极材料为原料，无需外加试剂，节约成本，避免了湿法冶金对环境造成的二次污染，环保清洁。

技术领域

本发明属于固体废物回收技术领域。更具体地，涉及一种从废旧锂离子电池中回收、制备LiAl₅O₈的方法。

背景技术

随着移动设备和新能源汽车的快速发展，锂离子电池因其优异电化学性能需求量剧增，同时，废旧锂离子电池数量也在持续上升，据估计，到2020年，我国废旧锂离子电池产生量约50万吨，若废旧锂电池处置不当会造成大量有价金属资源的流失。另一方面，废旧锂离子电池处理不当也会对环境及生态循环造成严重的负面影响：正负极短路而造成燃烧、爆炸等危险；重金属、腐蚀性电解质如因外壳损坏泄漏，会引起严重的环境污染；六氟磷酸、粘结剂PVDF等含氟物质可能会造成氟污染，破坏大气臭氧层；有害物质通过各种途径进入食物链，造成毒素的积累、富集，对动物、人体造成危害。因此，非常有必要对废旧锂电池进行安全处理与回收。

目前，废旧锂离子电池中回收金属的方法主要为湿法冶金和高温热解，如中国专利申请CN103045870A公开了一种从废弃锂离子电池中资源化综合回收，该方法采用的是湿法冶金，通过对废弃锂离子电池进行放电、风干、拆解、破碎后利用筛分、重选、涡流分选、硫酸和过氧化氢浸出、离子筛分离锂和镍钴锰等多个步骤对废弃锂离子电池中的有价金属材料进行回收，但是该方法会消耗大量的酸性、氧化性物质，成本较高，产生的废水又增加了二次处理的难度，存在污染环境的风险。如中国专利申请CN104611566A公开了一种废旧锂离子电池中有价金属回收的方法，该方法采用的是高温热解，将废旧锂离子电池与外加碳粉混合低温焙烧还原处理废旧锂离子电池，焙烧产物和造渣剂混合再熔炼，得到有价金属的合金和氧化物炉渣，但是该产物不能直接应用，需要进行进一步分离、纯化等处理才能有效利用。

因此，迫切需要提供一种无需另外添加酸性、氧化性物质，成本较低，环保清洁，可高效利用废旧锂离子电池电极材料，从废旧锂离子电池中回收、制备可直接应用的高价值产物的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术湿法冶金或高温热解回收有价金属时需要另外添加酸性、氧化性物质，成本较高，易造成二次污染，回收产物经济价值低的缺陷和不足，提供一种无需另外添加酸性、氧化性物质，成本较低，环保清洁，可高效利用废旧锂离子电池电极材料，从废旧锂离子电池中回收、制备可直接应用的高价值产物LiAl₅O₈的方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种从废旧锂离子电池中回收、制备LiAl₅O₈的方法，包括以下步骤：

将破碎后的废旧锂离子电池电极材料在真空条件下，升温至300～450℃进行热分解、氧化还原反应，再升温至1500～1600℃反应生成LiAl₅O₈晶体。