[发明专利]一种废旧钴酸锂锂离子电池资源化的处理方法

摘要

一种废旧钴酸锂锂离子电池的资源化方法，该方法采用冲床破碎、振动筛分、磁选、涡流电选、无氧常压焙烧、变温过滤等工艺相结合实现废旧锂离子电池中有价组分的完全资源化，并得到具有高附加值的单质粗钴、碳酸锂、石墨、铜、铝、铁、塑料等产品。采用冲床破碎、振动筛分、磁选、涡流电选等方式进行材料分离，保持了物料原有的物性。同时，该工艺将电极材料的正负极粉末协同处理，有效的利用了负极石墨材料，实现了资源的原位制备，对废旧锂离子电池资源化更加完全。采用无氧常压焙烧，反应条件较宽松，减少石墨材料损失，节约成本，简化流程，利于工业应用实践。

主权项

一种废旧钴酸锂锂离子电池资源化的处理方法，其特征在于，该方法包括：放电+冲床破碎、振动筛分+磁选+涡流电选、锤式破碎+振动筛分、无氧常压焙烧、湿式磁选、变温过滤六个步骤，具体如下：步骤一、将废旧钴酸锂锂离子电池采用NaCl溶液浸泡放电，浸泡时间为4～6小时，使其完全放电，然后利用冲床进行破碎处理，利用冲床上下压头的冲击力使电池外壳整体与电池芯剥离；步骤二、将破碎后的电池外壳与电池芯进行振动筛分，筛孔为1mm，使电池外壳材料与电池芯材料解离，筛上物质经磁选得到大块铁皮，剩余物质为塑料、以铝箔为集流体的电池正极、以铜箔为集流体的负极的混合物，筛下物质为主要成分为LiCoO2粉末与石墨粉末的电极粉混合材料；步骤三、将步骤二中筛上物质磁选后的塑料、以铝箔为集流体的电池正极、以铜箔为集流体的负极的混合物再经涡流电选分离出塑料，对剩余的电池正极材料与负极材料进一步破碎筛分，筛孔为2mm，使LiCoO2粉末与石墨粉末从铜箔与铝箔上完全剥离：筛上为含少量电极粉末的铜箔与铝箔混合物，筛下为破碎过程中产生的电极粉混合材料，主要成分为LiCoO2粉末、石墨粉末、粘结剂；步骤四、将步骤二与步骤三中筛下粉末混合，在保护气氛下进行焙烧，焙烧温度为850℃～1000℃，保温时间为30～60分钟，焙烧过程中发生反应：4LiCoO2+3C＝2Li2CO3+4Co+CO2，产物为单质钴、碳酸锂粉末、石墨粉末混合物；步骤五、将步骤四中的产物通过磁选机进行湿式磁选处理，介质为水，将磁选机精矿口排出物料进行常温过滤，得到产品为单质粗钴粉；将磁选机尾矿口排出物料进行常温过滤，得到产品为石墨粉；步骤六、将步骤五中湿式磁选的滤液加热至80℃～90℃，过滤得到产品为碳酸锂粉末。