[发明专利]一种四元锂离子电池正极材料回收方法

权利要求书

1.一种四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、拆解焙烧：采用四元正极的锂离子电池经过物理拆解后，将得到的镍钴锰铝酸锂正极片通过机械粉碎，分离掉机械粉碎后的镍钴锰铝酸锂正极片碎片中的铝集流体；将剩下的含镍钴锰铝酸锂正极材料再在设定温度下焙烧一定时长，去除正极材料上的残留电解液，得到粉体A；

步骤二、球磨：将步骤一得到的粉体A放入球磨机中进行球磨，待粉体A的平均粒径降至设定值以内后，停止球磨，得到粉体B；

步骤三、浸出含铝溶液：将粉体B投入碱溶液后将碱溶液加热至设定温度后进行搅拌，然后过滤得到滤渣C和溶液D，溶液D为含铝溶液；

步骤四、沉淀氢氧化铝：在溶液D中加一定量氢氧化铝晶种，对混合氢氧化铝晶种的溶液D降温结晶得到氢氧化铝；将降温结晶得到的氢氧化铝一部分返回降温结晶阶段作为晶种，另一部分作为氢氧化铝产品；将过滤得到的再生氢氧化钠溶液返回步骤三用于浸出含铝溶液；

步骤五、Li元素的沉淀：将步骤三所得滤渣C与碱溶液混合后，在氮气保护条件下焙烧；将焙烧后的产物与水在室温或低温下搅拌混合；再加入碳酸盐沉淀剂，调节pH值至8.5～9.5范围内；将调节pH后的焙烧产物进行液固分离，生成碳酸锂沉淀F和溶液G；将得到的碳酸锂沉淀F经多次水洗和干燥；

步骤六、Ni、Co、Mn盐的再生：将溶液G进行除水干燥后，得到溶液G碳酸盐，对溶液G的碳酸盐进行高温焙烧，得到相应的氧化物H。

2.根据权利要求1所述四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于：步骤一中含镍钴锰铝酸锂正极材料的焙烧温度为450～600℃，焙烧时长为2h。

3.根据权利要求1所述四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于：步骤二中采用行星式球磨机对粉体A进行球磨4h。

4.根据权利要求1所述四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于：步骤三中碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，碱溶液浓度4mol/L；投入碱溶液的粉体B和碱溶液的液固比20；碱溶液加热的设定温度为60℃，进行搅拌的时长为4h。

5.根据权利要求1所述四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于：步骤四中溶液D内加入氢氧化铝晶种，氢氧化铝晶种在溶液D中的量为0.5g/L～2g/L。

6.根据权利要求1所述四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于，步骤四为：在溶液D中加入氢氧化铝溶液，氢氧化铝溶液浓度小于0.5g/L；然后降温至室温，将氢氧化铝和溶液D的混合溶液静置24h后进行过滤，得到滤渣E和溶液F；其中溶液F为氢氧化钠溶液，回收溶液F后再次利用；滤渣E为氢氧化铝沉淀，作为回收铝的原料。

7.根据权利要求1所述四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于：步骤五中碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾；对滤渣C与碱溶液混合后产物的焙烧温度为400～600℃，焙烧时长为2h；对碳酸锂沉淀F进行干燥的温度为150℃，对碳酸锂沉淀F进行水洗和干燥的总时长为4h。

8.根据权利要求1所述四元锂离子电池正极材料回收方法，其特征在于：步骤六中在500℃下对溶液G的碳酸盐进行高温焙烧6h。