1.本發(fā)明屬于廢舊鋰離子電池有價金屬回收技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種碳熱還原方式回收廢舊鋰離子電池黑粉中有價金屬并制備碳酸鋰產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù):
鋰離子電池因其能量密度高、工作電壓高、放電速度快、循環(huán)壽命長和無記憶效應(yīng)等優(yōu)點在高速發(fā)展的電子、電動汽車和能源存儲等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用;一般來說,電極材料會發(fā)生膨脹、收縮、斷裂,反復(fù)充放電會消耗電解液,可能導(dǎo)致容量下降、電壓下降,因此,消費類電子產(chǎn)品和儲能系統(tǒng)、電動汽車的鋰電池一般在分別在使用1-3年和8-10年后報廢。
2.據(jù)報道,根據(jù)新能源行業(yè)的演變增長和鋰電池的平均壽命,預(yù)計到2030年將有超過1200萬噸鋰離子電池“退休”,這些廢舊鋰電池含有大量潛在有害的重金屬、有機化學(xué)品和含氟電解質(zhì)等物質(zhì),這些物質(zhì)若回收處理不當(dāng),會造成重金屬污染,并通過生物鏈進入環(huán)境和人體,從而對環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害;另一方面,考慮到廢鋰含有大量有價值的金屬,如鈷(5-20%)、鎳(5-10%)、錳(5-15%)和鋰(5-8%)以及這些金屬資源的稀缺性和分布壓力,需要從這些廢舊鋰電池組中回收有價值的金屬資源。據(jù)預(yù)測,到2025年,全球鋰礦需求量將超過21520噸,這也就意味著未來十年鋰礦的稀缺將成為一個日益嚴(yán)重的問題。因此,只有從廢鋰電池中實現(xiàn)高水平的鋰回收率,才能避免這種阻礙未來供應(yīng)危機的發(fā)生。
3.目前,廢鋰離子電池中的金屬化合物和合金通常采用濕法冶金、火法冶金或聯(lián)合工藝回收,濕法冶金過程中存在易產(chǎn)生大量的三廢以及鋰產(chǎn)品附加值低等缺點;火法冶金通常需要高溫回收有價值金屬,容易造成大量的能源消耗,因此聯(lián)合工藝回收逐漸引起了研究學(xué)者的關(guān)注。由于金屬浸出效率對與陰極材料結(jié)合的殘留有機化合物的量比較敏感,因此需要在濕法冶金之前去除有機物。在火法冶金過程中,金屬(氧化物)在通過有機物的氧化從廢鋰電池中提取出來的同時,也達(dá)到減少殘留有機物量的目的;廢舊鋰電池的高溫冶金過程會導(dǎo)致金屬渣的產(chǎn)生,這一現(xiàn)象可能是廢舊鋰電池火法冶金過程中鋰回收率低的一個關(guān)鍵原因。
4.因此,為了克服廢舊鋰電池火法冶金工藝的技術(shù)缺陷,碳熱還原工藝可以作為金屬回收的替代措施。具體而言,含碳材料在廢鋰離子電池的碳熱還原過程中用作還原劑,提高廢鋰離子電池中金屬的回收率,雖然碳熱還原過程中會消耗含碳材料中有限量的碳,但還需要尋求一種有效的方法來處理來自碳熱還原工藝的含碳材料
聲明:
“碳熱還原方式回收廢舊鋰離子電池黑粉中有價金屬并制備碳酸鋰產(chǎn)品的方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)