[发明专利]一种废旧锂离子电池回收制备金属单质及其化合物的方法和应用

权利要求书

1.一种废旧锂离子电池回收制备金属单质及其化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)对三元软包电池进行焙烧，得到含有Li、Ni、Mn、Co、Cu、Al和Na的氧化物焙烧渣；

(2)对步骤(1)得到的焙烧渣进行水浸处理，过滤得到水浸液和含有Ni、Mn、Co、Cu和Al的氧化物水浸渣，在水浸液中加入碳酸钠溶液，得到碳酸锂；

(3)对步骤(2)得到的水浸渣进行碱煮处理，过滤得到过滤液和含有Ni、Mn、Co和Cu的氢氧化物碱溶渣，将过滤液调节pH得到氢氧化铝；

(4)对步骤(3)得到的碱溶渣进行酸溶处理，得到含有金属离子的浸出液；

(5)将步骤(4)得到的含有金属离子的浸出液进行电解，得到铜单质和沉积液；

(6)对步骤(5)得到的沉积液进行共沉淀处理，得到含有镍钴锰的三元前驱体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属单质为铜单质，所述化合物为碳酸锂、氢氧化铝和含有镍钴锰的三元前驱体；

优选地，所述步骤(1)中三元软包电池的荷电状态调整为10％～50％SOC；

优选地，所述步骤(1)中焙烧的气氛为氧气；

优选地，所述步骤(1)中焙烧的温度为800～1200℃；

优选地，所述步骤(1)中焙烧的时间为2.0～4.0h。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中水浸液包括Li⁺和Na⁺；

优选地，所述步骤(2)中水浸采用蒸馏水；

优选地，所述水浸的温度为80～100℃；

优选地，所述水浸的时间为2.0～4.0h；

优选地，所述Li⁺和碳酸钠溶液中的CO₃^2-的摩尔比为2:(1.10-1.30)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中碱煮为将水浸渣中加入氢氧化钠溶液调节pH值大于11.0；

优选地，所述碱煮的温度为110～130℃；

优选地，所述碱煮的时间为1.5～2.5h。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中酸溶采用硫酸溶液；

优选地，所述硫酸溶液的浓度为0.8～1.2mol/L；

优选地，所述步骤(4)中酸溶的时间为1～2h；

优选地，所述步骤(4)中含有金属离子的浸出液包括Ni²⁺、Mn²⁺、Co²⁺和Cu²⁺金属离子。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中沉积液包括Ni²⁺、Mn²⁺和Co²⁺。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中共沉淀前在沉积液中补加镍盐、锰盐和钴盐。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中共沉淀加入氢氧化钠溶液和氨水溶液；

优选地，所述步骤(6)中共沉淀的氢氧化钠溶液的浓度为0.8～1.2mol/L；

优选地，所述步骤(6)中共沉淀的氨水溶液的浓度为1.1～1.3mol/L。