[发明专利]一种基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法

说明书

本发明属于废旧电池回收技术领域，具体涉及废旧正极材料和抗生素菌渣联合处理方法，其从废旧动力锂电池中分离得到废旧正极粉；将废旧正极粉、抗生素菌渣分散在无机强酸溶液中，进行酸浸，随后固液分离，获得富集有有益元素的酸浸液以及酸浸渣。本发明方法能够有效实现正极材料的浸出，各元素的浸出率可达到98％以上，另外，还能够联产高性能的碳电极材料(容量可达到200.0mAh g^‑1以上)，真正实现了以废治废，并实现了废物的高价值利用的效果。

技术领域

本发明属于锂电池回收技术领域，特别是涉及一种废旧锂电池正极材料的回收方法。

背景技术

锂离子电池因具有质量轻、能量密度大、自放电率低、循环寿命长、无记忆效应等诸多优点，已在移动电子设备、医疗、航天航空等诸多领域广泛应用，随之而来的则是锂电池的废弃量逐年增加。绝大多数废锂电池并未得到有效处理，造成电池中的有价金属元素大量浪费，同时也带来不可避免的环境污染。对废锂电池正极材料进行高效绿色回收，既可节约成本，避免资源浪费，又能减轻环境污染问题。

湿法冶金是常见的一种回收方法，主要是利用酸体系或碱体系作为浸出剂，将废旧正极材料溶解，使其中的Li、Ni、Co、Mn元素转移至液相，形成多元素混合溶液。其中酸浸出是较为常用的方法,，在酸浸过程中，酸体系包括无机酸和有机酸体系，有机酸由于酸性较弱，浸出过程用量较大，而且其成本较高，因此，无机酸浸出体系仍是最有前景的工业化生产体系。

另外，酸浸出过程中，还通常需要采用辅助材料，如H₂O₂、Na₂S₂O₅、Na₂S₂O₃、NaHSO₃等，目的是为了将废旧正极材料中高价态的过渡金属元素转化为低价态，从而加速浸出过程。然而，现有的辅助酸浸过程中，H₂O₂易分解，在温度较高的酸体系中加入速率过快时，会引起冒槽，造成不必要的资源浪费，亚硫酸盐容易产生SO_x污染性气体，对环境不友好。此外，现有的酸浸手段还存在处理成本较高、处理效果有待于进一步提升等步骤。

发明内容

针对传统工艺的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法，旨在改善浸出效果，并实现抗生素菌渣和废正极材料的偶联处理。

一种基于抗生素菌渣高效绿色回收废旧动力锂电池正极材料的方法，包括以下步骤：

第一步：预处理：

从废旧动力锂电池中分离得到废旧正极粉；

第二步、酸浸：

将废旧正极粉、抗生素菌渣分散在无机强酸溶液中，进行酸浸，随后固液分离，获得富集有有益元素(指组成正极活性材料的元素)的酸浸液以及酸浸渣；

所述的抗生素菌渣中含有10～20Wt.％的草酸钙和3～5Wt.％的还原糖；

所述的抗生素菌渣与废旧正极粉的质量比为0.5-2:1；

无机强酸溶液相对于废旧正极粉的用量为10～80mL/g；

酸浸处理过程的温度不低于60℃。