[发明专利]一种废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法

权利要求书

1.一种废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)回收锂离子电池的正极废料，并将正极废料制成电极片；

(2)以上述电极片为阴极，惰性电极为对电极，在酸性电解液中进行电化学反应，将金属浸出，得到含有钴金属离子的溶液；

(3)调节上述溶液pH为9～10，充分搅拌后，离心，取上清液，依次用二(2-乙基己基)磷酸和异辛基磷酸单异辛酯的混合溶液、二(2-乙基己基)磷酸、二(2,4,4-三甲基戊基)次磷酸、二(2-乙基己基)磷酸对上清液进行萃取，依次除去溶液中的Al³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺；

(4)在上述溶液中加入氟化铵和尿素，混合均匀后，在100～160℃下水热反应4～12h，得到钴金属复合材料。

2.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其中，所述酸性电解液包括以下物质：M^x+、有机酸、无机酸、表面活性剂、还原剂；

其中，所述M^x+为Na⁺、K⁺、Zn²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Al³⁺中的至少一种；和/或

所述M^x+的浓度为0.1～0.6mol/L。

3.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其中，所述有机酸为柠檬酸、甲酸、乙酸、苹果酸中的至少一种；和/或

所述无机酸为盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种；

在步骤(2)中，所述酸性电解液的pH值为3～5。

4.根据权利要求2或3所述的废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其中，所述还原剂为抗坏血酸、盐酸羟胺、水合肼中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其中，所述电化学反应的电流密度为5～30mA/cm²，电势窗口为0.2～0.5V。

6.根据权利要求5所述的废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其中，所述电极片的厚度为0.2～3cm，压实密度为3～10g/cm³。

7.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其中，在步骤(3)中，所述水热反应的温度为120～150℃，时间为6～10h。

8.根据权利要求1所述的废旧锂离子电池中钴金属回收再利用的方法，其中，所述正极废料的回收方法包括以下步骤：

(1.1)将收集来的报废的锂离子电池在室温下放置于0.1～0.5mol/L的氢氧化钠水溶液中进行3～6小时的放电处理；放电处理后，将报废的锂离子电池进行手工拆解，获得正极片、负极片、隔膜和电池外壳、极耳；

(1.2)将上一步得到的废正极片剪切粉碎，然后在500℃～600℃下煅烧2小时；煅烧后的残余物采用1mol/L的NaOH溶液进行处理，处理后经过滤、洗涤、烘干、研磨得到金属复合物粉末。