[发明专利]一种以等离子体技术回收三元锂523型电池正极材料的方法

权利要求书

1.本发明提供了一种以等离子体技术回收三元锂(523型)电池正极材料的方法，其特征在于：

(1)将废旧电池置于低温等离子体放电室，利用低温等离子体的导电性实现电池的短路放电；同时废旧电池中携带的电能量将转移到低温等离子体中，使低温等离子体转变为高温等离子体。

(2)放电完成后，对电池进行拆解，取出电池正极材料；将电池正极材料与硫酸亚铁及硫酸混合均匀置于反应室内，搅拌状态下通入氯化氢气体，并维持反应室内压力在11.0～11.5bar，以高温等离子体为热源将反应室内的温度维持在400～430℃，反应时长控制在40～50min。

(3)反应结束后，以纯水清洗过滤反应产物，得到产品1三元锂(523型)前驱体Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂和中间产物硫酸铁、氯化锂混合溶液。

(4)用纳滤膜分离上述中间产物，得到硫酸铁溶液和氯化锂溶液；再经蒸发结晶后得到产品2硫酸铁和产品3氯化锂。

(5)高温等离子体为反应提供能量后转变为低温等离子体，再次回用于电池的短路放电。

2.根据权利要求1所述的一种以等离子体技术回收三元锂(523型)电池正极材料的方法，其特征在于：反应所需的能量来源于废旧电池自身携带的电量，等离子体仅作为能量转移的媒介。

3.根据权利要求1所述的一种以等离子体技术回收三元锂(523型)电池正极材料的方法，其特征在于：反应所需硫酸亚铁、硫酸和氯化氢的量为正极材料中锂元素摩尔量的1～1.05倍、0.5～0.525倍和1～1.05倍。

4.根据权利要求1所述的一种以等离子体技术回收三元锂(523型)电池正极材料的方法，其特征在于：其反应方程为

LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂+FeSO₄+0.5H₂SO₄+HCl＝Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂+0.5Fe₂(SO₄)₃+LiCl。