[发明专利]正极材料的循环利用方法

说明书

本发明涉及一种有价金属循环利用方法，具体涉及一种正极材料的循环利用方法。对废弃锂离子动力电池的化学成分进行分析，按化学成分将废弃锂离子动力电池归类处理；将废旧的锂离子电池拆解，正负极板分离，分离后将正极板置于碱液中浸泡，使正极材料从正极板上剥落，使铝箔溶于碱液中，过滤得到正极材料，用去离子水洗涤，洗涤后的正极材料在保护性气氛下焙烧，去除有机物。本发明通过拆分、正负极分离、碱液浸泡、焙烧等方法研究废旧锂离子电池中正极材料循环利用工艺，正极活性材料不必分离，从而实现资源综合利用，短流程、低消耗，清洁，污染少。

技术领域

本发明涉及一种有价金属循环利用方法，具体涉及一种正极材料的循环利用方法。

背景技术

21世纪以来，随着能源危机和环境污染日益加剧，节能减排呼吁的日趋高涨，新能源汽车快速发展，电动汽车使用三到五年就可能报废，到2018年，累计报废量将超过17万吨，车用动力电池退役后，如果不进行必要的回收和处理，不仅会造成资源浪费，也会对环境造成污染。由此带来的新能源车产业发展与环境、资源之间矛盾将越来越突出。

在动力电池中，锂离子动力电池正慢慢改变磷酸铁锂一家独大的局面，2017年以来，三元电池装机已经快速赶超磷酸铁锂电池。因此三元电池的回收技术尤为重要。

专利“一种废旧镍钴锰三元锂离子电池中有价金属的回收方法201510967179.2)”公开了一种废旧镍钴锰三元锂离子电池的正极材料的回收方法。，该方法将正极材料加碱溶解，分离获得溶解液I和不溶物；将不溶物酸解，得到溶解液II，调节pH值至碱性，形成沉淀，得到滤液I和沉淀物I；将沉淀物I酸解，得到溶解液III，向其中加入氨水进行络合，调节pH值至碱性后，再加入可溶性碳酸盐，过滤，获得滤液II和沉淀物II；向滤液II中加入可溶性碳酸盐，加热，得到沉淀物III；再酸解后，调节pH值至3.0～3.5，再加入次氯酸盐调节pH值至2.0～3.0，过滤，获得滤液III和沉淀物Ⅳ。该专利采用湿法冶金方法，逐级回收三元电池中的金属。

专利“一种废旧锂离子电池正极材料全组分资源化回收方法(201210230857.3)”公开了一种废旧锂离子电池正极材料全组分资源化回收方法。主要包括以下步骤：1)采用含氟有机酸水溶液分离废旧锂离子电池正极材料中的活性物质与铝箔，液-固-固分离得到浸出液、含锂活性物质和铝箔；2)含锂活性物质分别进行高温焙烧、碱液除杂处理；3)浸出液分别进行加酸蒸馏回收含氟有机酸、加碱沉淀杂质离子、碳酸铵共沉淀制备镍钴锰碳酸盐三元前驱体；4)将处理后的活性物质和镍钴锰碳酸盐三元前驱体混合物组分调控，配入一定比例的碳酸锂后高温固相烧结再制备镍钴锰酸锂三元复合正极材料。该方法是采用逐级回收金属，再制备成三元前驱体。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种正极材料的循环利用方法，对整个正极材料的集中处理，实现正极材料的统一再利用，流程短，所用到的能耗和耗材少，清洁，污染少。

本发明所述的正极材料的循环利用方法，包括以下步骤：

(1)对废弃锂离子动力电池的化学成分进行分析，按化学成分将废弃锂离子动力电池归类处理；

(2)将废旧的锂离子电池拆解，正负极板分离，分离后将正极板置于碱液中浸泡，使正极材料从正极板上剥落，使铝箔溶于碱液中，过滤得到正极材料，用去离子水洗涤，洗涤后的正极材料在保护性气氛下焙烧，去除有机物。

其中：

步骤(1)化学成分进行分析的手段为荧光分析。

按化学成分将废弃锂离子动力电池归类处理为：将相同化学成分的锂离子动力电池归为一类一起处理，类别分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸锂或三元锂电池。

碱液为NaOH溶液、KOH溶液或Ca(OH)2溶液，碱液的浓度为5w％-20w％。