專利名稱：一種處理廢舊鋰離子電池正極片提取有價金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬資源循環(huán)利用領(lǐng)域。具體涉及一種從鋰離子電池正極片中提取有價金屬的方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是現(xiàn)代先進(jìn)化學(xué)電源，廣泛應(yīng)用于消費電子產(chǎn)品、軍工產(chǎn)品、航空產(chǎn)品、工具和運輸產(chǎn)品等的動力能源，也是未來電動汽車首選的輕型高能動力電池，在全球具有巨大的市場。以移動通訊為例，目前全球移動電話用戶超過35億，中國用戶超過6億，并在逐年增長。作為可充電電池，鋰離子電池經(jīng)過數(shù)百次充放電后(一般使用廣2年)，由于膨脹變形、容量下降等導(dǎo)致報廢，于是每年報廢待處理的鋰離子電池數(shù)量巨大，并將逐年大幅度增長。鋰離子電池具有與其他化學(xué)電源相似的結(jié)構(gòu)，由外殼、電芯、電解液構(gòu)成；構(gòu)成電芯的正極片是正極材料(以L1、Co、N1、Mn等有色金屬元素為主要組成的復(fù)合氧化物材料)涂覆于鋁質(zhì)膜上而成，負(fù)極片是負(fù)極材料(碳材料)涂覆于銅質(zhì)膜上而成。常見鋰離子電池芯體材料中的金屬含量見下表表I常見鋰離子電池芯體材料中的金屬含量
權(quán)利要求
1.一種處理廢舊鋰離子電池正極片提取有價金屬的方法，其特征在于，將失效鋰離子電池正極片在還原劑碳的存在下，于溫度450~650°C通入氯氣進(jìn)行氯化處理，得到煙塵與含有價金屬凝聚態(tài)氯化物的混合產(chǎn)物；將所述的混合產(chǎn)物通過水浸得到不溶于水的不溶物以及溶于水的有價金屬氯化物溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以1.0kg失效鋰離子電池正極片物料計控制氯氣通入總量1. 50 1. 65kg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的氯化處理時間為20~40min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還原劑碳的加入量為所述正極片質(zhì)量的10~15‰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述的煙塵經(jīng)混入冷空氣冷卻至160~200℃，旋風(fēng)收塵，收集固體粉塵，煙氣經(jīng)水洗滌、吸收、凈化后排空；粉塵、洗滌液單獨處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下制備步驟 (1)預(yù)處理將廢舊鋰離子電池正極片破碎到少于5mm;加入正極片原料質(zhì)量10~15%的活性碳一起混合均勻； (2)氯化處理將(1)步的混合物料入爐，在氯氣作用下進(jìn)行氯化處理，處理條件為溫度450^6500C ;時間20~60min ;按1. 0kg物料計控制氯氣總量1. 50 1· 65kg ； (3)煙塵處理煙塵經(jīng)混入冷空氣冷卻至160~200°C，旋風(fēng)收塵，收集固體粉塵，煙氣經(jīng)水洗滌、吸收、凈化后排空。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，所述的有價金屬氯化物溶液經(jīng)深度除鋁，得鋰、鈷或鎳、錳混合液；對氯化物混合液進(jìn)一步分離先碳酸鋰沉淀鈷、鎳、錳得鈷、鎳、錳混合碳酸鹽，再用碳酸鈉沉淀鋰得碳酸鋰；鈷、鎳、錳混合碳酸鹽經(jīng)酸溶后，用P204萃取分離提取錳，再用P507萃取分離鈷、鎳得錳、鈷和鎳的精制鹽。
全文摘要
一種處理廢舊鋰離子電池正極片提取有價金屬的方法，其特征在于，將失效鋰離子電池正極片在還原劑碳的存在下，于溫度450~650℃通入氯氣進(jìn)行氯化處理，得到煙塵與含有價金屬凝聚態(tài)氯化物的混合產(chǎn)物；將所述的混合產(chǎn)物通過水浸得到不溶于水的不溶物以及溶于水的有價金屬氯化物溶液。本發(fā)明的方法具有短流程高效回收高純度鋁鹽和其他有價金屬化合物；且處理過程中不采用酸、堿或有機(jī)溶劑，易于環(huán)境治理。
文檔編號C22B23/00GK103060567SQ20121056223
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者胡啟陽, 李新海, 王志興, 郭華軍, 彭文杰 申請人:中南大學(xué)