[发明专利]一种回收废旧锂离子电池中有价金属的方法

说明书

本发明涉及一种回收废旧锂离子电池中有价金属的方法，该方法首先对废旧锂离子电池的正极材料依次进行碱浸处理、酸浸处理，得到含有价金属离子的浸出液；然后采用透析膜密封的氧化石墨烯胶体吸附所述浸出液中的有价金属离子，得到透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体；将所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体放入预设pH值的酸性溶液中，于一定温度下进行脱附处理，得到富集单一有价金属离子的脱附液。本发明实现了废旧锂离子电池中镍钴锰等有价金属的分类回收，不仅回收率高，而且回收纯度高，回收过程中不产生二次污染。

技术领域

本发明涉及电池回收技术领域，尤其涉及一种回收废旧锂离子电池中有价金属的方法。

背景技术

锂离子电池从1990年诞生，在短短二十多年的时间里，实现了对铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池的逐步取代，广泛应用于移动通信、数码、便携式充电电源、电动工具及玩具、电子烟及点多汽车领域。我国己成为当今世界上最大的锂离子电池生产、消费和出口国，预计到2020年动力锂离子电池的需求量将达到125Gwh，报废量将达到2.2Gwh，约50万吨。到2023年，报废量将达到101Gwh，约116万吨。目前，全球每年约产出50亿只锂电池，大多数锂离子电池在充放电循环1000次左右将报废。由于锂离子电池中含有钴镍锰等有害金属，将会对环境造成巨大危害。实现废旧锂电池中有价金属钴镍锰锂的循环利用，不仅能够带来经济利益，而且能够缓解日趋严重的环境污染问题。

然而，现有技术中对于锂离子电池的回收还主要集中在针对锂元素的回收和再利用，对于锂离子电池中的其他有价金属如镍钴锰等无法实现高效、高纯度的分类回收；并且，现有的回收方法还存在回收能耗高，工序繁琐，连续化程度低，分离损耗大和污染严重的缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于，提供一种回收废旧锂离子电池中有价金属的方法，该方法实现了废旧锂离子电池中镍钴锰等有价金属的分类回收，不仅回收率高，而且回收产物纯度高，回收过程中不产生二次污染。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种回收废旧锂离子电池中有价金属的方法，该方法包括：

对所述废旧锂离子电池的正极材料依次进行碱浸处理、酸浸处理，得到含有价金属离子的浸出液；

采用透析膜密封的氧化石墨烯胶体吸附所述浸出液中的有价金属离子，得到透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体；

将所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体放入预设pH值的酸性溶液中，于一定温度下进行脱附处理，得到富集单一有价金属离子的脱附液。

进一步地，所述有价金属离子包括Ni²⁺,Co²⁺和Mn²⁺；

所述将所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体放入预设pH值的酸性溶液中，于一定温度下进行脱附处理，得到富集单一有价金属离子的脱附液包括：

(1)调节酸性溶液至预设pH值为1～3；将所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体放入所述pH值为1～3的酸性溶液中，于60～95℃的温度下脱附处理1～5小时，得到富集Co²⁺的脱附液；

(2)调节酸性溶液至预设pH值为3～5；将经过步骤(1)处理后的所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体放入所述pH值为3～5的酸性溶液中，于60～95℃的温度下脱附处理1～5小时，得到富集Ni²⁺的脱附液；

(3)调节酸性溶液至预设pH值为5～6；将经过步骤(2)处理后的所述透析膜密封的吸附氧化石墨烯胶体放入所述pH值为5～6的酸性溶液中，于60～95℃的温度下脱附处理1～5小时，得到富集Mn²⁺的脱附液。

进一步地，在对所述废旧锂离子电池的正极材料依次进行碱浸处理、酸浸处理之前，所述方法还包括对所述废旧锂离子电池进行预处理，所述预处理包括：