[发明专利]废旧锂离子电池正极材料循环利用制备三元正极材料方法

摘要

一种废旧锂离子电池正极材料循环利用制备三元正极材料方法，属于有色金属二次资源的循环利用领域。本发明先提锂‑后制备前驱体，消除了用废料浸出液制备前驱体时Li+对形貌和晶型的影响：废旧正极材料经过碱浸、还原焙烧、提锂后，采用无机酸浸出，浸出液除杂后按产物要求配置镍钴锰盐溶液，随后共沉淀制备前驱体。采用水热法在低锂用量、低液固比条件下初步形成正极材料，水热产物不经过滤清洗而直接干燥、研磨混匀，再经一步焙烧即可得到嵌锂充分、晶型好、无团聚、电化学性能优异的三元正极材料。本发明将废旧电池材料的回收与正极材料的制备有机地结合起来，适用于处理目各种电池正极废料，原料来源广泛，流程简短、设备简单、制备的镍钴锰三元正极材料性能优良。

主权项

1.一种废旧锂离子电池正极材料循环利用制备三元正极材料方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、碱浸除铝：正极废料加入碱液浸出铝，过滤得到碱浸渣和碱浸液，碱浸渣干燥，碱浸液另行回收铝；步骤二、焙烧/提锂：碱浸渣与还原剂混合焙烧，焙烧后采用水浸同时通二氧化碳提锂，过滤得到富锂溶液和滤渣，通过蒸发结晶得到含锂产品；步骤三、酸浸：对步骤二的滤渣加酸浸出，过滤得浸出液和酸浸渣，酸浸渣另行回收碳；步骤四、除杂：向酸浸液中加硫化剂除Fe、Cu、加入氟盐除Ca、Mg，最后采用水解除铝得除杂后液；步骤五、配料液：检测除杂后液中镍钴锰浓度，根据目标产物中镍钴锰组分比例，加入可溶性镍盐、钴盐或锰盐；并加水使镍钴锰总金属离子浓度为0.5～2.5mol/L；步骤六、共沉淀：将步骤五得到的溶液、氢氧化钠溶液、稀氨水在保护气氛下缓慢加入搅拌反应器中共沉淀，过滤得到前驱体NixCoyMn1‑x‑y(OH)2；步骤七、水热合成：高压反应釜中加入前驱体、锂源、添加剂和水；添加剂为双氧水、氧气、臭氧的一种或多种混合物；锂用量为摩尔比Li/(Ni+Co+Mn)＝1.0～1.07；添加剂用量为摩尔比O/(Ni+Co+Mn)＝0.1～10，液固比L/S＝1:1～4:1；步骤八、干燥/混料：水热产物不经固液分离直接干燥，干燥产物球磨混料；步骤九、焙烧：混料后在750～900℃条件下焙烧2～10h得到正极材料。