[发明专利]一种退役电池正极材料回收方法

权利要求书

1.一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S101、培烧：将退役电池正极材料与辅助料制浆，压滤，干燥后得到预烧坯料；然后将预烧坯料依次经过焙烧、破碎、冷却，得到培烧料；

步骤S102、溶解：将经过步骤S101制成的培烧料加入溶解槽溶解，溶解槽通过循环鼓入CO₂气体在水中形成碳酸与正极材料里的含锂物质进行反应生成碳酸锂；为保证碳酸锂溶解度，需要采用制冷系统产生15℃的冷水，不断导入溶解槽，保持反应在低温状态进行；

步骤S103、沉淀：将溶解槽中混合液经泵送入压滤机，分离滤渣，含碳酸锂的滤液则经泵送入碳酸锂沉淀池；沉淀池采用热水进行加热，滤液经加热后碳酸锂溶解度降低产生沉淀析出；沉淀物和液体混合物经泵送入压滤机，分离出碳酸锂和水；废水可经管道系统回溶解槽循环再利用；沉淀池供热热水可由焙烧车间提供。

2.根据权利要求1所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，步骤S101中所述辅助料是由如下按重量份计的如下各组分混合而成的混合物：水溶性壳聚糖季铵盐20-30份、3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/丙烯腈共聚物30-40份。

3.根据权利要求2所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，所述水溶性壳聚糖季铵盐的重均分子量为6-10万，取代度为78-86%。

4.根据权利要求2所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，所述3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/丙烯腈共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、丙烯腈、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，50-65℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去溶剂，得到3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐/丙烯腈共聚物。

5.根据权利要求4所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，所述3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、丙烯腈、引发剂、高沸点溶剂的质量比为(3-5):(0.6-1):(0.04-0.06):(10-25)。

6.根据权利要求4所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，所述退役电池正极材料、辅助料的质量比为(3-5):0.1；所述焙烧为阶梯式控温培烧，第一阶段是在温度450-520℃下培烧1-2小时；第二阶段是在温度530-560℃下培烧0.5-1.5小时；第三阶段是在温度580-640℃下培烧1-2小时。

8.根据权利要求1所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，所述制浆采用N,N-二甲基甲酰胺，液固比为1:(4-8)。

9.根据权利要求1所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，步骤S102中所述溶解槽中事先注有用于溶解的质量分数为1-3wt%的氯化钠溶液。

10.根据权利要求1所述的一种退役电池正极材料回收方法，其特征在于，步骤S103中所述热水的温度为80-90℃。