[发明专利]一种回收废旧锂离子电池正极材料中有价金属的方法

说明书

本发明提供了一种回收废旧锂离子电池正极材料中有价金属的方法。该方法包括：将氯化胆碱，与L‑抗坏血酸、苯磺酸、柠檬酸和乙醇酸中的一种或几种的组合，以及助剂混合，得到低共熔溶剂体系；助剂为甘氨酸、丙氨酸和半胱氨酸中的一种或几种的组合；将废旧锂离子电池正极材料的电池粉与低共熔溶剂体系混合，在20～25℃搅拌0.5～4小时，得到浸出液；在浸出液中加入二水合草酸，经分离、洗涤、干燥后，回收镍、钴和锰，或者回收钴；将含锂溶液中加入碳酸钠，在60～90℃搅拌2～6小时，经分离、洗涤、干燥后，回收得到碳酸锂。该方法能够在室温或较低温度、较短时间内高效回收废旧锂离子电池正极材料中的有价金属。

技术领域

本发明涉及一种回收废旧锂离子电池正极材料中有价金属的方法，属于废旧电池的回收处理技术领域。

背景技术

发展新能源汽车已成为世界范围内汽车产业技术发展的共识和主攻方向。随着新能源汽车使用量的增加，废旧的动力电池的数量也急剧增长。废旧锂离子电池(LIBs)中正极材料的占比高达35％，且正极材料中含有大量的锂、镍、钴、锰等有价金属，如果这些动力电池不能得到合理地处置，将会造成大量金属资源的损失，与此同时，其中所含的有毒物质会对环境和人体造成危害。因此，寻找一种绿色环保的回收工艺路线来实现废旧LIBs中金属资源的高效回收是本领域亟待解决的问题。

废旧锂离子电池的回收方法主要包括火法冶金，生物冶金和湿法冶金。在这些回收方法中，湿法冶金过程能够更加高效地实现废旧LIBs中金属的回收，实现回收效率的最大化，并且所得产物的纯度也更高，具有较好地经济成本。溶剂冶金是湿法冶金的一种，主要采用低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents，简称DESs)作为浸出剂回收金属，相比于传统的酸碱浸出过程，此方法在回收过程中无废气排放，避免产生二次污染，并且浸出液没有毒性和挥发性，溶剂冶金已成为一种废旧LIBs中金属回收的有前景的方法。

DESs是由氢键供体(HBD)和氢键受体(HBA)结合形成的一种共晶溶剂，是通过混合高熔点的固体有机化合物来制备的，这些有机化合物在强氢键相互作用下形成均相的透明液体，破坏原有机化合物的结晶能力，其熔点远低于其单个组分的熔点。DESs的独特结构使其具有良好的热稳定性和化学稳定性，成本较低，可生物降解，具有良好的溶解能力。