[发明专利]一种废旧锂离子电池中回收锰的方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂离子电池中回收锰的方法，以解决现有技术工序繁琐，萃取除杂造成金属元素收率降低，产生大量有机废水污染环境，且不适合大规模生产的问题。属于废旧电池回收技术领域，方法包括预处理、氧化酸浸、氧化还原、沉淀过滤洗涤、沉淀氧化还原、蒸发结晶等步骤。本发明采用高锰酸钾氧化除锰的方法减少了其他杂质元素的引入，缩短了废旧锂电池回收的工艺流程，只需两个步骤就可达到回收锰资源的目的、且收率较高，产物为二氧化锰或硫酸锰晶体，且纯度较高，可直接进入本公司生产系统或者外售，从而实现锰资源的回收循环利用，工艺简单易行，设备要求低，操作方便，具有环保优势，具有很好的经济效益及社会效益。

技术领域

本发明属于废旧电池回收技术领域，具体涉及一种废旧锂离子电池中回收锰的方法。

背景技术

近年来，移动通讯、笔记本电脑、便携式工具、电动自行车、电动汽车等产业的迅猛发展，带动了锂电产业的飞速发展。广泛的使用必然会产生大量废旧锂离子电池，如处置不当，必将污染环境，另外，锂电池中含有大量有价金属镍、钴、铜、铁、铝、锂等，极具回收价值。因此，开展对废旧锂离子电池及其产生废料的回收资源化，会产生良好的经济效益、社会效益和环境效益。

目前，废旧锂电池回收方法主要采用湿法回收，多采用萃取法、电沉积法、络合离子交换法等。如CN200810198972中介绍了一种废旧锂离子电池的回收方法，该方法主要是把锂离子电池拆解、分选、筛分预处理后得到活性正极材料，经过氧化酸浸、P204除杂等净化工序，得到纯净的镍钴锰锂等混合溶液，该溶液可重新用来制取镍钴锰酸锂电池材料。上述方法虽然能回收利用废旧锂离子电池中有价金属，但是工序较为繁琐，特别是采用萃取除杂的方法不仅导致金属元素的收率降低，而且带来大量含有机废水，不适合大规模生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种废旧锂离子电池中回收锰的方法，以解决现有技术工序繁琐，萃取除杂造成金属元素收率降低，产生大量有机废水污染环境，且不适合大规模生产的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种废旧锂离子电池中回收锰的方法，包括以下步骤：

步骤一、将废旧锂离子电池单体经放电、破碎、风选、剥离等预处理工序，得到正负极物料；

步骤二、在步骤一得到的正负极物料中加入酸和氧化剂进行氧化酸浸，得到混合溶液；

步骤三、将步骤二得到的混合溶液在50-80℃下水浴加热，加入KMnO₄溶液，氧化-还原反应0.5-5h，得到MnO₂沉淀，将该沉淀过滤、洗涤；

步骤四、步骤三得到的MnO₂沉淀加入还原剂氧化还原反应0.5-5h，反应终点为pH3-6，得到MnSO₄溶液；

步骤五、对步骤四得到的MnSO₄溶液蒸发结晶得到MnSO₄晶体。

步骤二中所述的酸为硫酸或盐酸。

步骤二中所述的氧化剂为双氧水或氯酸钠。

步骤三中所述KMnO₄溶液的加入量为理论量的0.9-1.3倍。其中加入量大于理论量可提高锰的沉淀率，继而增加回收率，但加入量过多会引起镍、钴金属共沉淀，造成镍、钴等金属损失。

步骤四中所述的还原剂为Na₂SO₃或H₂O₂溶液。

步骤四中Na₂SO₃溶液的加入量为理论量的0.9-1.3倍。加入量大于理论量可提高二氧化锰的浸出率，继而增加回收率，且Na₂SO₃耗酸，有利于浸出终点pH值的提高。