[发明专利]一种自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法

说明书

技术领域

本发明属于废旧动力电池回收技术领域，特别是涉及到一种自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法。

背景技术

随着3C电子产品、各种电动工具等呈现爆发式发展，人们对二次电池的需求急剧增加。而锂离子蓄电池具有对环境友好、比能量高(140Wh/kg)、电压平台高、循环寿命长、倍率性能好、自放电小、无记忆效应等特点，远远优于铅酸、Ni-Cd、Ni-MH电池，在军用、民用领域获得了更广泛应用。相对于其他动力锂离子电池，锰酸锂动力锂离子电池成本更低、循环性能较好、能量密度较高、安全性好、易于合成、加工性好等特点，在电动自行车、电动汽车、电动工具等领域已开始获得较好的应用。相应地，废旧锰酸锂电池的回收利用也越来越得到人们的关注。

专利CN200910116656.9公开了一种自废旧锰酸锂电池正极材料中回收MnO₂的方法及其应用。即在高压反应釜中，用0.25～10mol/L的无机酸，于100～200℃，0.1～10MPa下，控制时间1-24h，制备得到λ-MnO₂或α-/β-/γ-MnO，所获得的具有较大比表面和多孔结构的各种晶型MnO₂可直接作为合成脂类化合物的催化剂，或作为Li/MnO2一次电池的正极材料，或作为超级电容器的电极材料。该专利虽然回收的MnO₂得到很好的应用研究，但采取电芯单独拆解分类，不能实现大批量处理；采用在反应釜中高温高压进行酸浸，工艺复杂、设备投资高；而且该方法没有对锂资源进行回收。

专利CN200810198972.0公开了一种以废旧锂离子电池为原料制备镍钴锰酸锂的方法。即将极片粉碎筛分后，高温除粘结剂与乙炔黑，采用NaOH除杂质铝，并用酸浸出，P204萃取除杂，最后补加成分，获得镍钴锰碳酸盐三元前驱体，配入适当比例的碳酸锂，可以高温烧结制备出镍钴锰酸锂。此专利方法很难保证回收制备材料的批次一致性，每次都需要进行复杂、昂贵的元素含量测试，技术难度大。

发明内容

本发明的目的是提出一种工艺简单、成本低、提纯纯度高的自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法，以实现对锰、锂、铝、铜、镍等金属的综合回收。

本发明的自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法关键在于包括如下步骤：

A：取出电池的电芯，并将电芯粉碎成电芯碎片；

B：将电芯碎片用有机溶剂浸泡并进行搅拌；

C：将浸泡处理后的电芯碎片通过过滤与溶剂分离后，再进行洗涤、过滤，然后进行干燥和振动筛分，筛上得到洁净的铝、铜、镍箔与隔膜，通过熔炼进行回收；筛下得到混合粉体；

D：将混合粉体用酸液溶解浸泡0.5～2小时，并间歇搅拌，最后过滤的到含锰、锂的酸性滤液，所述酸液为1～2M无机酸与0.5～1M的30wt％的双氧水的混合溶液；

E：将含锰、锂的酸性滤液用NaOH溶液或氨水调整pH值至5～7，并充分搅拌，使溶液中的铁离子、铝离子、铜离子与NaOH溶液或氨水反应后沉淀，然后过滤分离；

F：将E步骤过滤后得到的滤液用NaOH或氨水溶液调整pH值至10～12，再经沉淀、过滤得到氢氧化锰固体与含锂滤液；

G：所述氢氧化锰固体干燥后，在400～800度空气或氧气气氛中灼烧2～12小时得到MnO₂；所述含锂滤液加热、浓缩后加入碳酸钠溶液，反应生成碳酸锂，再经过滤，洗涤、干燥即得到纯净的碳酸锂。