從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法
【專利摘要】從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進(jìn)行放電、拆解獲得廢正極片,廢正極片焙燒、水溶解、過(guò)濾獲得廢鈷酸鋰粉末;將廢鈷酸鋰粉末與硫酸氫鈉按一定比例混合后焙燒,焙燒產(chǎn)物用水浸出,然后向溶液中加入碳酸鈉溶液后過(guò)濾,濾渣中補(bǔ)充一定量的碳酸鋰后將其球磨、壓緊、放入電阻爐中焙燒,重新獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料。濾液用硫酸調(diào)整成分并進(jìn)行結(jié)晶處理后獲得的硫酸氫鈉能夠被再次利用。
【專利說(shuō)明】從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是20世紀(jì)90年代迅速發(fā)展起來(lái)的新一代二次電池,廣泛用于小型便攜式電子通訊產(chǎn)品和電動(dòng)交通工具。據(jù)統(tǒng)計(jì),2009年我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量達(dá)18.7億只,2010年我國(guó)鋰離子電池的產(chǎn)量達(dá)到26.8億只。由于鋰離子電池的使用壽命一般為2-3年,因此,報(bào)廢鋰離子電池帶來(lái)的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問(wèn)題也日益突出,如何合理處置廢棄鋰離子電池的問(wèn)題是不容忽視的。對(duì)廢鋰離子電池中?:0、附、胞、11,^1和等資源的回收再利用,既克服了丟棄方法處置報(bào)廢鋰離子電池對(duì)環(huán)境造成的污染,同時(shí)還使有限的資源得以循環(huán)利用,不僅具有重大的經(jīng)濟(jì)效益,在環(huán)境保護(hù)方面也具有重大的意義。
[0003]鋰離子電池采用的正極材料是制造鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一,在鋰離子電池中占據(jù)核心地位。目前已產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰錳酸鋰(“胞辦)、鎳鈷錳酸鋰附三元材料和磷酸鐵鋰仏$6904),其中,鈷酸鋰仍是主流使用的正極材料,應(yīng)用于高端電子產(chǎn)品用小型高能量密度鋰離子電池領(lǐng)域。
[0004]已經(jīng)公開(kāi)報(bào)道的從采用鈷酸鋰做為正極材料的廢鋰離子電池中回收有價(jià)金屬的方法主要有,2匕叩?吣.2-3,1998,259-271 中報(bào)道了采用鹽酸浸出鋰離子電池正極廢料,再經(jīng)萃取、沉淀等操作獲得硫酸鈷和碳酸鋰。吳芳在《中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)》^01.14如.4,2004,697-701中報(bào)道了廢鋰離子電池中獲得的正極廢料采用在高溫下用硫酸和雙氧水酸浸出,再經(jīng)過(guò)萃取、沉淀操作獲得硫酸鈷和碳酸鋰。
了等在《了0111'的 1 0? ?0^61~ 80111-068)) ^01.112, 2002, 639-642 中報(bào)道了用熱硝酸溶解廢鋰離子電池中獲得的正極廢料,然后經(jīng)過(guò)電沉積操作、低溫煅燒后獲得^304。專利[⑶201210491084]報(bào)道了一種從廢舊鋰離子電池中制取的方法,將報(bào)廢鋰離子電池正極浸潰在有機(jī)溶劑中,使正極粉體材料和鋁箔集流體分離開(kāi),再向正極粉體材料中添加含氟有機(jī)物后焙燒,得到0304材料。專利[⑶201210167969]報(bào)道了一種高效強(qiáng)化浸出廢棄鋰離子電池中金屬的方法,通過(guò)在稀酸溶液中加入鈷酸鋰粉末,控制固液比并加入硫酸亞鐵,通直流電壓,提高了鈷酸鋰的浸出效率。專利[⑶201180048492]報(bào)道了一種用于回收“離子的方法,通過(guò)引入一種或多種環(huán)硅氧烷,以使鋰離子形成一種或多種環(huán)硅氧烷-11離子配合物,再將含有環(huán)硅氧烷-11離子配合物的有機(jī)相與水相分離。專利[⑶201010523257]報(bào)道了一種從廢舊鋰離子電池及廢舊極片中回收鋰的方法,通過(guò)用酸和還原劑將其浸出,并用化學(xué)法除去浸出液中的鐵、銅、鋁等雜質(zhì),再用氟鹽沉淀浸出液中的鋰,得氟化鋰產(chǎn)品。專利[⑶200910117702]報(bào)道了通過(guò)將廢粉末與堿金屬鈉和鉀的鹽混合后于較高的溫度下焙燒,焙燒產(chǎn)物用水浸出,浸出液經(jīng)沉鈷和沉鋰操作獲得草酸鈷和碳酸鋰。專利[⑶200910093727]報(bào)道了一種利用廢舊鋰離子電池回收制備鈷酸鋰的方法,通過(guò)將廢舊鋰離子電池消電、拆分、粉碎、匪?處理、煅燒,得到廢舊11002材料,然后將110002材料與天然有機(jī)酸和雙氧水混合后球磨,并得到(^+的溶液,在溶液中滴加氨水制備干凝膠并二次煅燒得到鈷酸鋰電極材料。專利[⑶200910039217]公開(kāi)了一種廢舊鋰離子電池陰極材料的回收與再生的方法,通過(guò)將廢鋰離子電池陰極廢料進(jìn)行破碎、研磨、除鋁、酸浸、萃銅、化學(xué)除雜、沉淀、加入鋰源二次高溫焙燒操作,實(shí)現(xiàn)陰極材料再生。專利[⑶200810028730]公開(kāi)了一種從廢舊鋰離子電池中回收、制備鈷酸鋰的方法。通過(guò)將廢舊鋰離子電池正極片粉碎、篩分后,獲得廢鈷酸鋰;在恒溫電阻爐中除去粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑乙炔黑,配入適當(dāng)比例的碳酸鋰,于馬弗爐中高溫?zé)Y(jié)合成具有活性的鈷酸鋰電池材料。專利[⑶200710057623]公開(kāi)了一種廢舊鋰離子電池正極材料鈷酸鋰活化工藝。將廢舊鋰離子電池正極材料在高溫下去除粘結(jié)劑?70?,在高溫下煅燒鈷酸鋰,使失效鈷酸鋰產(chǎn)生結(jié)晶反應(yīng),重新具備層狀結(jié)構(gòu)。專利[⑶200510018601]報(bào)道了一種從廢舊鋰離子電池的正極材料鈷酸鋰中分離回收鈷的方法。廢舊鋰離子電池進(jìn)行物理拆解、煅燒、有機(jī)溶劑浸泡后,得到廢鈷酸鋰,將廢鈷酸鋰置于酸性條件下用氏02或^!25203作為還原劑,溶解得到含有(^+和[1+的溶液,再以似0!1溶液為沉淀劑,將溶液中的(^+離子轉(zhuǎn)化成(? (0?) 2沉淀。專利[⑶200510015078]公開(kāi)了一種從報(bào)廢的鋰離子電池中回收制備11?002的方法。將廢鋰離子電池正極材料剪成小碎片并浸泡在化甲基-2-吡咯烷酮液體中,分離獲得活性物質(zhì)11^002黑色粉末,再將黑色粉末分散于硝酸溶液或鹽酸溶液中,再經(jīng)過(guò)濾、沉淀操作,得到藍(lán)色沉淀,沉淀物在高溫下焙燒,得到11?002粉體。
[0005]目前已經(jīng)報(bào)道的從以鈷酸鋰做為正極材料的廢鋰離子電池中回收有價(jià)金屬的方法中采用硫酸加雙氧水、硫代硫酸鈉、鹽酸、硝酸溶解廢110002,浸出過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生含酸氣體、012或廢氣,回收過(guò)程對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的二次污染。此外,浸出液的后續(xù)處理工序多、流程長(zhǎng)導(dǎo)致回收成本高;浸出過(guò)程為了提高金屬回收率和縮短浸出時(shí)間又都采用了較高的酸濃度和浸出溫度,這對(duì)浸出設(shè)備防腐的要求很高。采用廢1^002粉末與堿金屬鈉和鉀的鹽混合后焙燒的方法,存在著焙燒過(guò)程中堿金屬鈉和鉀的鹽用量大、回收過(guò)程中沉淀劑草酸鹽用量多,導(dǎo)致回收成本高的缺點(diǎn);采用廢材料與天然有機(jī)酸和雙氧水混合后球磨技術(shù),存在回收過(guò)程容易使球磨設(shè)備受到腐蝕并引入雜質(zhì)的缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法。
[0007]本發(fā)明是從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其步驟為: 步驟(1):將收集來(lái)的以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池在室溫下放置于
0.1-1.011101/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行1-311的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;
步驟(2):將步驟(1)中獲得的正極片按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例-8/1^為1:10-1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51 /111111的升溫速率使?fàn)t溫升到5501保溫0.5-11!,然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例為1:40-1:70將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器攪拌5-30-1攪拌過(guò)程中水的溫度為20-501,攪拌速度為10-20017^111 ;停止攪拌后,將容器里的混合物用10-20目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗1-3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗1-3次,獲得正極活性物質(zhì);
步驟(3):將步驟(2)中獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51 /111111的升溫速率使?fàn)t溫升到500-7001并保溫0.5-311,獲得廢鈷酸鋰粉末;
步驟(4)得到的廢鈷酸鋰粉末與硫酸氫鈉按質(zhì)量比-士為1:0.4-1:2的比例混合后放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上,然后放入箱式電阻爐中焙燒,以3-101加化的升溫速率使?fàn)t溫升到400-6501并保溫 10-60111111 ;
步驟(5):焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用20-501的水進(jìn)行浸出,浸出時(shí)間5-30111111,固液比為1:10-1:50 ;然后把浸出液升溫到95-98。。,將1.0-3.0001/I的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液,然后過(guò)濾,洗滌濾渣并干燥,分析濾渣中11X0的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往濾渣補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中充分球墨,球磨時(shí)間為0.5-211,轉(zhuǎn)速為200-50017111111,^^^^0.1-1001?^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于650-7001恒溫2-61!,再升溫至9001下保溫10匕后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;
步驟(6):將步驟(5)過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為0.5-1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.012-0.0151?3、溫度120-1401,結(jié)晶物在50-80和0.2-311下干燥獲得硫酸氫鈉,獲得的硫酸氫鈉返回步驟(4)中使用。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有工藝流程短、回收成本低、易操作、對(duì)設(shè)備防腐要求低、金屬鈷和鋰回收率高、處理過(guò)程中不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明是從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其步驟為: 步驟(1):將收集來(lái)的以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池在室溫下放置于
0.1-1.011101/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行1-311的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;
步驟(2):將步驟(1)中獲得的正極片按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例-8/1^為1:10-1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51 /111111的升溫速率使?fàn)t溫升到5501保溫0.5-11!,然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例為1:40-1:70將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器攪拌5-30-1攪拌過(guò)程中水的溫度為20-501,攪拌速度為10-20017111111;停止攪拌后,將容器里的混合物用10-20目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗1-3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗1-3次,獲得正極活性物質(zhì);
步驟(3):將步驟(2)中獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51 /111111的升溫速率使?fàn)t溫升到500-7001并保溫0.5-311,獲得廢鈷酸鋰粉末;
步驟(4):將步驟(3)得到的廢鈷酸鋰粉末與硫酸氫鈉按質(zhì)量比-士為1:0.4-1:2的比例混合后放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上,然后放入箱式電阻爐中焙燒,以3-101加化的升溫速率使?fàn)t溫升到400-6501并保溫 10-60111111 ;
步驟(5):焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用20-501的水進(jìn)行浸出,浸出時(shí)間5-30111111,固液比為1:10-1:50 ;然后把浸出液升溫到95-98。。,將1.0-3.0001/I的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液,然后過(guò)濾,洗滌濾渣并干燥,分析濾渣中11X0的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往濾渣補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中充分球墨,球磨時(shí)間為0.5-211,轉(zhuǎn)速為200-50017111111,^^^^0.1-100^?的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于650-7001恒溫2-61!,再升溫至9001下保溫10匕后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;
步驟(6):將步驟(5)過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為0.5-1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.012-0.0151?3、溫度120-1401,結(jié)晶物在50-80和0.2-311下干燥獲得硫酸氫鈉,獲得的硫酸氫鈉返回步驟(4)中使用。
[0010]根據(jù)以上所述的方法,步驟(4)中所述的硫酸氫鈉為:硫酸氫鈉的化工產(chǎn)品或步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉或二者以任意比例混合形成的混合物;
根據(jù)以上所述的方法,步驟(4)中所述的廢鈷酸鋰粉末與硫酸氫鈉的混合比例為:質(zhì)量比-孓I免為1:0.4-1:2。
[0011]根據(jù)以上所述的方法,步驟(4)中電阻爐中焙燒的工藝條件為:升溫速率為3-101加111,焙燒溫度為400-6501,保溫時(shí)間為10-60111111。
[0012]根據(jù)以上所述的方法,步驟(5)中所述的浸出溫度為20-501,浸出時(shí)間5-30-11,固液比[為 1:10-1:50。
[0013]實(shí)施例1:
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫30-1獲得廢鈷酸鋰粉末;將廢鈷酸鋰粉末與購(gòu)買的硫酸氫鈉化工產(chǎn)品按質(zhì)量比(8/0為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫30-=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比(8/00為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將3.0^1/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017111111的速度充分球墨21!,再將其在101?3的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度
0.015腿^、溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0014]實(shí)施例2
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001?。?,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與購(gòu)買的硫酸氫鈉化工產(chǎn)品按質(zhì)量比(8/3為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫30-=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比&/1110為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將3.0^1/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2匕再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0015]實(shí)施例3
收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫3001?。。缓笫瓜涫诫娮锠t斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例(8/1110為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301 ;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001??!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與購(gòu)買的硫酸氫鈉化工產(chǎn)品按質(zhì)量比(8/3為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5001并保溫3001=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:20浸出^(^丨…然后把浸出液升溫到^^工’將^.^)!!^/I的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、(?的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2匕再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0016]實(shí)施例4
收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫3001!!,然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例(8/1110為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301 ;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001!!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與購(gòu)買的硫酸氫鈉化工產(chǎn)品按質(zhì)量比(8/3為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到4501并保溫3001=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:20浸出30111111;然后把浸出液升溫到981I的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2匕再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0017]實(shí)施例5
收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫3001!!,然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例(8/1110為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301 ;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001??!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:0.99的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以500 /111111的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫30-11 ;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比(8/00為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將3.0001/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11X0的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05: 1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?3、溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
實(shí)施例6
收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫3001!!,然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例(8/1110為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301 ;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001??!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:0.99的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以500 /111111的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫30-11 ;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比(8/00為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將3.0001/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11X0的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05: 1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.015腿^、溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0018]實(shí)施例7
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001??!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:0.99的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5001并保溫3001=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將3.011101/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0019]實(shí)施例8
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001?。?,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:0.99的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到4001并保溫3001=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將3.011101/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0020]實(shí)施例9
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001??!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與購(gòu)買的硫酸氫鈉化工產(chǎn)品按質(zhì)量比(8/8)為1:2的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫30-=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比&/1110為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將3.0^1/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2匕再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?3、溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0021]實(shí)施例10
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017111111的攪拌速度攪拌2001??!,攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001!!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與購(gòu)買的硫酸氫鈉化工產(chǎn)品按質(zhì)量比(8/3為1:0.4的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫20-=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用401的水以固液比&/1110為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到951,將3.0^1/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2匕再將其在10即3的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0022]實(shí)施例11
收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫3001?。。缓笫瓜涫诫娮锠t斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例(8/1110為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301 ;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001!!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以500 /111111的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫20-11 ;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比(8/00為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將
1.0001/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11X0的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05: 1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?3、溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0023]實(shí)施例12
收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到5501并保溫3001?。?,然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例(8/1110為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301 ;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001!!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與購(gòu)買的硫酸氫鈉化工產(chǎn)品按質(zhì)量比(8/3為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:20浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將1.01^1/I的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、(?的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2匕再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0024]實(shí)施例13
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001!!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:20浸出200111 ;然后把浸出液升溫到981,將1.011101/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0025]實(shí)施例14
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51、化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001!!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:40浸出30-11 ;然后把浸出液升溫到981,將1.011101/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
[0026]實(shí)施例15
收集以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池,在室溫下放置于1.0001/1的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行2卜的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例(8/1110為1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例匕/此)為1:50將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器以5017^111的攪拌速度攪拌20-1攪拌過(guò)程中水的溫度為301;停止攪拌后,將容器里的混合物用10目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗3次,獲得正極活性物質(zhì);將獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到6001并保溫3001??!,獲得廢鈷酸鋰粉末;將回收處理得到的鈷酸鋰粉末與本發(fā)明步驟
(6)中獲得的硫酸氫鈉按質(zhì)量比(8/8)為1:1.41的比例放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,然后將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上放入箱式電阻爐中以51加化的升溫速率使?fàn)t溫升到4501并保溫3001=;焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用501的水以固液比匕/此)為1:40浸出301011 ;然后把浸出液升溫到981,將1.011101/1的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液產(chǎn)生沉淀物,所得沉淀物經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥后,分析沉淀物中11、00的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往沉淀物補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中以40017^111的速度充分球墨2卜,再將其在10腿^的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于6501恒溫6匕再升溫至9001保溫10卜后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料;將上述步驟中過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的邱值為1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.0151?^溫度1201,結(jié)晶物在801以及2卜下干燥獲得硫酸氫鈉。
【權(quán)利要求】
1.從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟: 步驟(I):將收集來(lái)的以鈷酸鋰做正極材料的報(bào)廢鋰離子電池在室溫下放置于0.1-1.0moI/L的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行l(wèi)_3h的放電處理;放電處理后,將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行拆解,獲得正極片;收集以鈷酸鋰做正極材料的鋰離子電池制造過(guò)程產(chǎn)生的正極邊角料、正極殘片,獲得正極片; 步驟(2):將步驟(I)中獲得的正極片按正極片的質(zhì)量與陶瓷坩堝的容積的比例-g/mL為1:10-1:15的比例將正極片裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中從室溫開(kāi)始以5°C/min的升溫速率使?fàn)t溫升到550°C保溫0.5_lh,然后使箱式電阻爐斷電,自然冷卻到室溫;取出經(jīng)過(guò)焙燒的正極片,按照正極片的質(zhì)量與水的體積的比例-g/mL為1:40-1:70將正極片放入裝有水的容器中并用電動(dòng)攪拌器攪拌5-30min,攪拌過(guò)程中水的溫度為20_50°C,攪拌速度為10-200r/min;停止攪拌后,將容器里的混合物用10-20目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分,篩上物為鋁箔,篩下物為含有正極活性物質(zhì)的溶液;鋁箔用水清洗1-3次,經(jīng)自然干燥獲得鋁箔;篩下物進(jìn)行抽濾,濾上物用水清洗1-3次,獲得正極活性物質(zhì); 步驟(3):將步驟(2)中獲得的正極活性物質(zhì)裝入陶瓷坩堝中,然后置于箱式電阻爐中以5°C /min的升溫速率使?fàn)t溫升到500-700°C并保溫0.5_3h,獲得廢鈷酸鋰粉末; 步驟(4):將步驟(3)得到的廢鈷酸鋰粉末與硫酸氫鈉按質(zhì)量比-g/g為1:0.4-1:2的比例混合后放入陶瓷研缽中充分研磨混合均勻,將研磨后的混合物裝入陶瓷坩堝并加陶瓷蓋蓋上,然后放入箱式電阻爐中焙燒,以3-10°C /min的升溫速率使?fàn)t溫升到400-650°C并保溫 10-60min ; 步驟(5):焙燒結(jié)束后,將坩堝中的物質(zhì)在攪拌的條件下用20-50°C的水進(jìn)行浸出,浸出時(shí)間5-30min,固液比-g/mL為1:10-1:50 ;然后把浸出液升溫到95-98。。,將1.0-3.0mol/L的碳酸鈉溶液緩慢加入浸出液,然后過(guò)濾,洗滌濾渣并干燥,分析濾渣中L1、Co的含量,按照鋰與鈷的摩爾比為1.05:1的要求往濾渣補(bǔ)充一定量的碳酸鋰,然后在行星式球磨機(jī)中充分球墨,球磨時(shí)間為0.5-2h,轉(zhuǎn)速為200-500r/min,再將其在0.1-1OOMPa的壓力下壓緊,放入干凈的陶瓷坩堝中,在空氣氣氛中于650-700°C恒溫2-6h,再升溫至900°C下保溫1h后緩慢冷卻至室溫,燒制后的樣品粉碎、研磨,過(guò)500目篩,獲得電化學(xué)性能良好的鈷酸鋰正極材料; 步驟(6):將步驟(5)過(guò)濾得到的溶液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液的pH值為0.5-1.0,然后在蒸發(fā)結(jié)晶器中結(jié)晶,結(jié)晶控制條件為真空度0.012-0.015MPa、溫度120_140°C,結(jié)晶物在50-80°C和0.2-3h下干燥獲得硫酸氫鈉,獲得的硫酸氫鈉返回步驟(4)中使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其特征在于步驟(4)中所述的硫酸氫鈉為:硫酸氫鈉的化工產(chǎn)品或步驟(6)中獲得的硫酸氫鈉或二者以任意比例混合形成的混合物; 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其特征在于步驟(4)中所述的廢鈷酸鋰粉末與硫酸氫鈉的混合比例為:質(zhì)量比-g/g為1:0.4-1:2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其特征在于步驟(4)中電阻爐中焙燒的工藝條件為:升溫速率為3-10°C /min,焙燒溫度為400-650°C,保溫時(shí)間為 10-60min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從鈷酸鋰正極材料的廢鋰離子電池中回收鈷鋰金屬的方法,其特征在于步驟(5)中所述的浸出溫度為20-50°C,浸出時(shí)間5-30min,固液比-g/mL為1:10-1:50。
【文檔編號(hào)】C22B7/00GK104466292SQ201410833979
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】陳懷敬, 王大輝, 文豪, 趙午祥, 曹勝?gòu)?qiáng), 黃允文 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)