CN108091956A - 一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法 - Google Patents

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许开华
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叶圣毅
伍根
伍一根
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葛毅
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GEM Co Ltd China
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Abstract

本发明公开了一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，该方法通过如下步骤实现：该方法通过如下步骤实现：1)对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；2)将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，并在通入H2的情况下进行焙烧还原，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；3)将步骤2)所得混合物通过水浸，静置后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；4)将步骤3)所得氧化锂溶液置于结晶釜中，缓慢升温，进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。本发明的优点在于，对电池正极材料类型和分级要求不高，处理工艺简单易行；与传统工艺衔接较好，原材料充分利用，操作简单、快捷，生产效率高，经济效益明显。

Description

一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法
技术领域
本发明属于电池材料回收再利用技术领域，具体涉及一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法。
背景技术
钴酸锂是一种常见的锂离子电池正极活性物质，因其具有良好的电化学性能、加工性能，且振实密度大，产品性能稳定，因此钴酸锂电池占有很大的市场份额。我国作为钴酸锂电池的生产和使用大国，废旧电池和生产废料的回收处理一直是涉及国家长远发生的大事。根据国家环保总局制定的我国固体废物的分类方法，锂离子电池及其生产废料属于危险废物的范畴，其中含有的钴等重金属会造成环境的严重污染。因此，对钴酸锂电池中含有的钴等重金属进行回收和利用，不但可以解决其对环境污染严重的问题，而且可以回收宝贵的金属资源。
目前，锂离子电池材料的回收主要是对有价金属钴和锂的回收，其回收过程主要包括废电池材料的拆分粉碎，各部分的分离和有价金属的富集，工艺过程复杂、成本相对比较高、辅助材料消耗大、节能减排效果不显著。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，解决了现有技术中工艺复杂、成本高、辅助材料消耗大的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，该方法通过如下步骤实现：
步骤一，对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；
步骤二，将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，并在通入H2的情况下进行焙烧还原，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；
步骤三，将步骤二所得混合物通过水浸，静置后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；
步骤四，将步骤三所得氢氧化锂溶液置于结晶釜中，缓慢升温，进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。
优选地，所述步骤二中焙烧还原温度为300～600℃。
优选地，所述步骤二中焙烧还原的时间为4～8h。
优选地，所述步骤三静置时间为2～4h。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1)对电池正极材料类型和分级要求不高，处理工艺简单易行；
2)有价金属回收率高，杂质含量低；
3)该新技术与传统工艺衔接较好，原材料充分利用，操作简单、快捷，可实现大规模生产，生产效率高，经济效益明显；
4)资源有限，循环无限，有助于解决目前和未来的废弃锂电池处理难题，有利于我国和世界环保事业发展；
5)得到的产品为粗制钴粉和氢氧化锂结晶，可以直接供工业使用，实现了报废锂电池正极材料的循环利用。
附图说明
图1为本发明一种生产仲钨酸铵的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，
该方法通过如下步骤实现：
实施例1
步骤一，对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；
步骤二，将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，通入H2，在300℃的温度下焙烧还原4h，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；
步骤三，将步骤二所得混合物通过水浸，静置2h后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；
步骤四，将步骤三所得氢氧化锂溶进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。
实施例2
步骤一，对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；
步骤二，将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，通入H2，在400℃的温度下焙烧还原5h，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；
步骤三，将步骤二所得混合物通过水浸，静置3h后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；
步骤四，将步骤三所得氢氧化锂溶进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。
实施例3
步骤一，对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；
步骤二，将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，通入H2，在500℃的温度下焙烧还原6h，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；
步骤三，将步骤二所得混合物通过水浸，静置4h后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；
步骤四，将步骤三所得氢氧化锂溶进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。
实施例4
步骤一，对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；
步骤二，将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，通入H2，在600℃的温度下焙烧还原7h，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；
步骤三，将步骤二所得混合物通过水浸，静置3h后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；
步骤四，将步骤三所得氢氧化锂溶进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。
实施例5
步骤一，对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；
步骤二，将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，通入H2，在600℃的温度下焙烧还原8h，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；
步骤三，将步骤二所得混合物通过水浸，静置3h后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；
步骤四，将步骤三所得氢氧化锂溶进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。
同现有技术相比，本发明技术方案：
1)对电池正极材料类型和分级要求不高，处理工艺简单易行；
2)有价金属回收率高，杂质含量低；
3)该新技术与传统工艺衔接较好，原材料充分利用，操作简单、快捷，可实现大规模生产，生产效率高，经济效益明显；
4)资源有限，循环无限，有助于解决目前和未来的废弃锂电池处理难题，有利于我国和世界环保事业发展；
5)得到的产品为粗制钴粉和氢氧化锂结晶，可以直接供工业使用，实现了报废锂电池正极材料的循环利用。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现：
步骤一，对钴酸锂电池材料进行分级处理，得到钴酸锂正极材料，备用；
步骤二，将钴酸锂正极材料加入还原焙烧炉中，并在通入H2的情况下进行焙烧还原，冷却后，得到金属钴粉末和氧化锂的混合物；
步骤三，将步骤二所得混合物通过水浸，静置后，过滤分离沉淀物，得到金属钴和氢氧化锂溶液；
步骤四，将步骤三所得氢氧化锂溶液进行浓缩结晶，得到氢氧化锂。
2.根据权利要求1所述的一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，其特征在于，所述步骤二中焙烧还原温度为300～600℃。
3.根据权利要求1所述的一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，其特征在于，所述步骤二中焙烧还原的时间为4～8h。
4.根据权利要求1所述的一种报废钴酸锂电池正极材料的循环再生方法，其特征在于，所述步骤三静置时间为2～4h。
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