[发明专利]一种废旧锰酸锂锂离子电池的资源化方法

摘要

本发明的目的是提供一种废旧锰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、无氧真空封闭焙烧、水浸酸浸、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一水合硫酸锰、碳酸锂、石墨、铜、铝、铁、塑料等产品。冲床破碎、振动筛分、磁选、涡流电选等方式的采用，有效保持了物料原有的物性。而且，该工艺将电极材料的正、负极粉末协同处理，既实现了资源的原位制备，又有效的回收利用了负极石墨材料，从而使得对废旧锂离子电池资源化更加完全。采用真空无氧封闭焙烧，反应条件较宽松，降低了能耗，减少石墨材料损失浪费，节约成本，简化流程，利于工业应用实践。

主权项

一种废旧锰酸锂锂离子电池资源化方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：步骤一、采用NaCl溶液浸泡废旧锂离子电池放电，放电后采用冲床破碎电池，使电池外壳整体与电池芯剥离；步骤二、先将破碎后的电池外壳与电池芯进行振动筛分，筛下物质为破碎过程中产生的正、负极粉混合材料，成分为LiMn2O4粉末、石墨粉末和粘结剂，筛上剩余物质为大块铁皮、塑料外壳及塑料薄膜、正极的铝箔集流体、负极的铜箔集流体；后经磁选将大块铁皮分离出；步骤三、将步骤二中筛上的塑料外壳及塑料薄膜、正极的铝箔集流体、负极的铜箔集流体经涡流电选分离出塑料外壳及塑料薄膜，对剩余的电池正、负极集流体进一步锤式破碎后振动筛分，使剩余的LiMn2O4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，筛下为破碎过程中铜、铝箔上剥落的电极粉混合材料，成分为LiMn2O4粉末、石墨粉末与粘结剂；步骤四、将步骤二与步骤三中筛下粉末混合，至于焙烧炉中，将反应体系抽成真空后，真空度<1000Pa，封闭体系，然后在700～1000℃体系中保温30～60分钟，焙烧过程中发生反应：4LiMn2O4+3C＝2Li2CO3+8MnO+CO2，产物为MnO、碳酸锂粉末和石墨粉末混合物；步骤五、将步骤四中的焙烧后的产物用水浸洗并过滤，滤液加热浓缩后常温过滤，得到碳酸锂粉末，滤渣为MnO和石墨粉末混合物；步骤六、用稀硫酸将步骤五中的MnO和石墨粉末混合物中的浸洗并过滤，滤渣为石墨，从而实现负极材料的资源化步骤七、步骤六中酸浸后的滤液经加热浓缩后常温过滤，得到一水合硫酸锰粉末，实现了高附加值硫酸锰的资源化。