[发明专利]一种废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法有效
申请号: | 202010167038.3 | 申请日: | 2020-03-11 |
公开(公告)号: | CN111411232B | 公开(公告)日: | 2021-02-02 |
发明(设计)人: | 马亚赟;杨娟;周向阳;唐晶晶;王辉;周昊宸;刘晓剑;王鹏;周进辉;周向清;周昶猷 | 申请(专利权)人: | 中南大学;湖南烯富环保科技有限公司;湖南宸宇富基新能源科技有限公司 |
主分类号: | C22B7/00 | 分类号: | C22B7/00;C22B26/12;C22B47/00;C22B23/00;H01M10/0525;H01M10/54 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人: | 盛武生;魏娟 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 废旧 动力 锂电池 正极 片中 金属元素 回收 方法 | ||
1.一种废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤(1):将生物质废料、稀酸溶液A的混合溶液进行水热反应,随后固液分离,得到生物质溶液S1与滤渣;
步骤(2):将步骤(1)滤渣在碱液中反应,随后经固液分离,再调控分离得到的溶液的pH为3~5,得到生物质溶液S2;
步骤(3):将废旧动力锂电池正极极片置于生物质溶液S2中,搅拌剥离,分离得到铝集流体以及分散有正极材料的浆料;
步骤(4):将步骤(3)的浆料、步骤(1)的生物质溶液S1以及酸液B混合,进行还原浸出,随后经固液分离,得到富集有Li、Ni、Co与Mn的浸出液。
2.权利要求1所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,生物质废料为富含纤维素、半纤维素或粗纤维的生物质废弃物。
3.权利要求1所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,生物质废料为稻草、玉米秸秆或者玉米芯中的至少一种。
4.权利要求1所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,所述生物质废料的粒度为200目~400目。
5.权利要求1所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,步骤(1)中,将稀酸溶液A、生物质废料混合并浸泡,随后置于密闭反应釜中进行水热反应,水热反应后打开密闭反应釜的排料阀,使料浆从反应釜内喷爆至反应釜外的喷爆仓中,得到水热处理后料浆,经固液分离得到所述的生物质溶液S1与滤渣。
6.权利要求5所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,所述的稀酸溶液A为体积百分比为0.25%~2%的稀硫酸;
稀酸溶液A、生物质废料的液固比为1:1~1.2:1。
7.权利要求5所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,浸泡时间为12-24h。
8.权利要求1、5~6任一项所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,水热反应的温度为100-120℃。
9.权利要求8所述废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,水热反应的时间为30-60min。
10.权利要求1所述的废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,所述的碱液中的碱为NaOH或KOH中的至少一种。
11.权利要求1所述的废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,碱液中碱的浓度为50~100g/L。
12.权利要求1所述的废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,步骤(2)中,碱液和滤渣的液固比控制在(1:1)~(3:1)。
13.权利要求1所述的废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,步骤(2)中,反应的温度为150℃~300℃。
14.权利要求13所述的废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,步骤(2)中,反应时间为30~90min。
15.权利要求1所述的废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,其特征在于,步骤(3)中,将废旧动力锂电池正极极片粗碎至不小于120目后置于生物质溶液S2中搅拌剥离;随后过筛,筛上物为铝集流体;筛下物为分散有正极材料的浆料。
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