[发明专利]废弃钴酸锂电池石墨负极再生方法

说明书

本发明提供了一种废弃钴酸锂电池石墨负极再生方法，包括步骤：将废弃的钴酸锂电池破碎拆解分离后得到铜箔、铝箔和正负极混合粉料；将正负极混合粉料进行酸浸处理，过滤得到滤液和滤渣I，滤液除杂后回收金属元素钴；滤渣I为不溶于酸的石墨负极和粘接剂；将滤渣I制成具有一定粒径的颗粒状滤渣Ⅱ，然后放入柱浸的容器中，循环喷淋一定时间后，将得到的滤渣Ⅲ进行球磨处理，得到细粉状滤渣Ⅳ后先在空气气氛下，再在惰性气氛下焙烧，得到再生的石墨颗粒。本发明工艺流程短，通过利用废弃锂离子电池中的粘接剂，将其变废为宝，废水或废酸用量少，不仅降低了石墨的回收成本，而且也减少了能耗和污染，石墨负极再生利用率高。

技术领域

本发明属于废弃锂离子电池回收技术领域，特别涉及一种废弃钴酸锂电池石墨负极再生方法。

背景技术

近年来，随着电动汽车，5G储能基站以及3C领域快速发展，锂离子电池需求量不断增加，大量的丢弃废旧锂离子电池如若不能得到有效的处理，不仅是对资源的浪费，也会对环境造成一定的污染。

目前关于废弃锂离子电池的回收都集中在有价金属回收的研究，而对石墨负极的回收研究较少，现有技术对石墨负极的回收主要采用较低的固液比酸浸除去石墨中的杂质，其回收过程中耗酸量大，所需设备成本高，且大量的酸溶液能会对环境造成严重污染，废水处理成本高，耗能多，从而导致回收成本高，难以实现大规模生产。

由于锂离子电池中存在粘接剂，废弃的锂离子电池回收中也涉及粘接剂的去除问题。目前去除粘接剂的的方法可分为两种：一种是使用有机溶剂将粘结剂溶解，另一种是采用高温将粘结剂热解或焚烧。采用有机溶剂溶解粘结剂的方法成本较高，不利于广泛推广，高温热解或焚烧虽然成本低，但热解或焚烧不完全，还会产生的气体污染环境等问题。

因此，有必要解决上述现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种废弃钴酸锂电池石墨负极再生方法，其工艺流程短，废水或废酸用量少，不仅降低了石墨的回收成本，而且也减少了能耗和污染，石墨负极再生利用率高。

本发明提供的废弃钴酸锂电池石墨负极再生方法，包括下述步骤：

S1 将废弃的钴酸锂电池破碎拆解分离后得到铜箔、铝箔和正负极混合粉料；

S2 将所述的正负极混合粉料进行酸浸处理，形成酸性固液混合物；对所述酸性固液混合物过滤处理后，得到滤液和含有石墨负极和粘接剂的具有滤渣I；

S3 将所述的滤渣I制成具有一定粒径的颗粒状滤渣Ⅱ；

S4 将所述的滤渣Ⅱ放入柱浸的容器中，在容器顶端喷洒配制的溶液，用该溶液循环喷淋一段时间后，得到滤渣Ⅲ；

S5 将所述的滤渣Ⅲ进行球磨处理，得到细粉状滤渣Ⅳ；

S6 将所述的细粉状滤渣Ⅳ在空气气氛下焙烧一段时间，再在惰性气氛下焙烧一段时间，即得到再生的石墨颗粒。

本发明具有下述技术效果：

(1)本发明利用废弃锂离子电池中含有粘接剂聚偏氟乙烯PVDF(包括粘接剂丁苯橡胶SBR))的特点，将酸浸后的过滤的含有石墨负极和粘接剂的滤渣通过造粒方式先粘结成具有一定大小的含有杂质的石墨颗粒(此时造粒时不需要粘接剂)，再利用后续喷淋和阶梯煅烧方式去除石墨颗粒中除PVDF外的其他杂质，回收得到石墨颗粒，既省去了石墨回收过程中需要去除粘接剂这一步骤，也省去了后续锂电池电池制备中负极材料需要先将石墨原料和粘接剂结合制成颗粒的步骤或其他产品需要石墨颗粒的步骤，还解决了现有技术中石墨负极回收需要去除粘接剂杂质消耗大量的酸的问题。