[发明专利]从废锂离子电池中回收有价值的金属的方法

说明书

本发明涉及一种用于使用CO₂/CO/H₂O气体混合物或CH₄/空气或固体碳或其组合从废锂离子电池中回收有价值的金属的方法。

发明领域

本发明涉及一种用于从废锂离子电池中回收有价值的金属的方法。

发明背景

能量储存装置，并且特别是可再充电电池诸如锂离子电池(LIB)，在消费性电子产品和电动交通工具中有高的需求。LIB具有重要意义，使得它们已经成为便携式电子设备的最受欢迎的电源。随着LIB的容量和充电速率被提高，LIB被用于越来越多范围的应用。

这种增加的需求已经极大地刺激LIB的生产，这随后导致废LIB的大幅增加的量，这些废LIB将必须通过合适的工艺被处理。因此，正在进行相当大的努力以使环境污染最小化并回收电池部件。

通常不容易从LIB中实现有价值的金属(即，钴、锂、镍、锰、铜、铝和铁)的高回收率。

对从废LIB中回收有价值的金属的有效的方法存在需求。通过将有价值的金属成分分离成不同的产品，废LIB的再循环增强环境保护，并且增强循环经济。

发明概述

在一些实施方案中，本发明提供了一种用于从废锂离子电池中回收有价值的金属的方法，该方法包括：

a)打开废离子电池(LIB)，并移除废锂离子电池的盖子；

b)在预定的温度研磨剩余的废LIB以获得颗粒状的废锂离子电池材料，所述颗粒状的废锂离子电池材料包括具有预定粒度的颗粒；

c)从所述颗粒状的废锂离子电池材料中分离出任何塑料和特氟隆基质；

d)在预定的温度用CO₂/CO/H₂O气体混合物、CH₄/空气气体混合物、固体碳或其组合处理所述经分离的颗粒状的废锂离子电池材料用于锂的碳化，以获得包含碳酸锂的颗粒状的废锂离子电池材料；

e)用冷水和任选地用另外的CO₂处理包含碳酸锂的所述颗粒状的废锂离子电池材料；

f)将在步骤(e)获得的浆料过滤，以获得碳酸锂滤液和包含钴、铁、其他有价值的金属和非金属杂质的残余物；

g)在预定的温度将所述碳酸锂滤液加热至碳酸锂沉淀物沉降，然后过滤以获得碳酸锂沉淀物和母液；以及

h)在预定的温度用溶剂(flux)处理步骤(f)的包含钴、铁、其他有价值的金属和非金属杂质的所述残余物以获得有价值的金属锭。

附图简述

被视为本发明的主题在说明书的结论部分中被特别地指出并且被明确地要求保护。然而，当与附图一起阅读时，通过参考以下详细描述，本发明关于组织和操作方法两者以及其目的、特征和优点可以被最好地理解，在附图中：

图1示出了用于从废锂离子电池中回收有价值的金属的示意性方法步骤。

图2示出了本发明的系统(实验室装置)的一种实施方案的示意图，

1-具有温度控制器的炉，2-反应室(派热克斯玻璃(pyrex))，3-样品或具有固体碳的样品，4-CO₂钢瓶，5-气体清洗瓶，6-用于GC分析的气体采样器，7-热电偶，8-另外的温度监测器，9-流量计，10-阀，11-CO钢瓶，12-水蒸气发生器，13-CH₄钢瓶。

应当理解，为了图示的简单和清楚，图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚，一些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大。此外，在认为合适的情况下，附图标记可以在图中被重复以指示对应的或类似的元件。