[发明专利]一种废旧锂离子电池炭渣的处理方法

说明书

本发明涉及一种废旧锂离子电池炭渣的处理方法，对待处理废旧锂离子电池炭渣依次进行干燥、破碎、筛分处理，获得炭渣粉末；将炭渣粉末和氟硅酸盐按1:1‑5的质量比混合，机械活化0.5‑12h，优选为4‑8h，获得活化物料；将活化物料于保护性气氛条件下加热至100‑400℃，保温0.5‑10h后，冷却，获得烧结料；将烧结料与酸溶液按1:5‑15的质量比混合，反应2‑8h后，固液分离，获得固相物；对固相物进行水洗，干燥，获得石墨粉。本发明的处理方法工艺简单，条件温和，所得石墨粉纯度高，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种废旧锂离子电池炭渣的处理方法，尤其涉及一种提取有价金属后的废旧锂离子电池炭渣的处理方法，属于锂离子电池工业固废综合利用技术领域。

背景技术

锂离子电池因具有电压高、比容量大、寿命长和无记忆效应等显著优点，自其商业化以来便快速占领了便携式电子电器设备的动力源市场，且产量逐年增大。锂电池是电子消耗品，使用寿命约3年。报废后的锂电池，如处理处置不当，其所含的六氟磷酸锂、碳酸酯类有机物以及钴、铜等重金属必然会对环境构成潜在的污染威胁。而另一方面，废锂电池中的钴、锂、铜及塑料等均是宝贵资源，具有极高的回收价值。因此，对废锂电池进行科学有效的处理处置，不仅具有显著的环境效益，而且具有良好的经济效益。

目前，废锂电池资源化研究主要集中于价值高的正极贵重金属钴和锂的回收，对负极材料的分离回收鲜见报道。锂电池负极原材料主要为纯度高于99.95%优质石墨材料，具有极高的回收利用价值，因此，实现其清洁处置与资源化利用，有利于缓解经济快速发展引发的资源短缺与环境污染问题。

业内学者和相关企业针对废旧锂离子电池电极碳材料的无害化处置和综合回收利用开展了大量的研究：

中国发明专利说明书CN101944644A公开了回收锂离子电池负极极片上可用物质的一种方法，先将负极极片进行清洗、击破的预处理阶段，在加去离子水搅拌去分离负极材料与铜箔，再采用补充物料去得到合格的负极活性浆料。然而，该方法获得的负极材料纯度不高且其中的活性物质、导电剂与增稠剂之间的比例不好控制，从而使得锂离子电池生产困难。

中国发明专利说明书CN102569940A公开了一种退役锂离子电池碳负极材料回收利用的方法，首先将电池拆解后得到成卷的负极活性材料，展开成带状之后破碎，再进入气流分级机中，从而将金属铜颗粒与石墨粉分离，再使用静电分离器将金属与石墨粉二次分离。

目前，对于锂离子电池正极的处理已经非常的完善了，然而提取过有价金属的废旧锂离子电池所产生的废旧炭渣，由于前端的处理使得其中产生了大量的难以清除的杂质，常见的酸浸和碱浸无法有效去除杂质，因此其处理主要为废弃与火法处理，这种方式的处理不仅使得资源浪费也严重破坏了生态环境，如何使资源有效利用且减少环境污染的方法回收碳负极材料成为了一个急需解决的问题，因此本领域需要开发一种针对经过前端处理后的废旧锂离子电池所产生炭渣回收并提纯制备得到高纯石墨粉的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种废旧锂离子电池炭渣的处理方法，以获得高纯石墨粉。

一种废旧锂离子电池炭渣的处理方法，包括如下步骤：

S1、对待处理废旧锂离子电池炭渣依次进行干燥、破碎、筛分处理，获得炭渣粉末；

其中，所述废旧锂离子电池炭渣主要由C、O、Si、Al、Zr、P组成；所述炭渣粉末中，粒径小于0.15mm的颗粒占炭渣粉末的50-90wt%；

S2、将S1获得的炭渣粉末和氟硅酸盐按1:1-5的质量比混合，机械活化0.5-12h，优选为4-8h，获得活化物料；

其中，所述氟硅酸盐为氟硅酸铵、氟硅酸钾、氟硅酸钠中的一种或几种；