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三元正極廢料的碳還原焙燒回收方法與流程

697   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:江門市長(zhǎng)優(yōu)實(shí)業(yè)有限公司  
2023-09-21 15:36:27
1.本發(fā)明涉及廢料回收領(lǐng)域,具體涉及一種三元正極廢料的碳還原焙燒回收方法。 背景技術(shù): 2.近年來,鋰離子電池(lithium ion batteries,libs)使用量持續(xù)增高,預(yù)計(jì)到2025年,廢舊libs的報(bào)廢量將達(dá)到97.7gw · h,若大量報(bào)廢的libs得不到合理處理,將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大危害。libs的極片中含有ni、co、mn和li等多種有價(jià)金屬,回收libs對(duì)于解決環(huán)境污染以及金屬資源相對(duì)匱乏問題都具有重大意義。 3.通過對(duì)廢舊三元鋰離子電池進(jìn)行資源化回收利用,可以獲得有價(jià)金屬或直接制備電池材料。為了提高物料的有效回收率,通常采用預(yù)處理的方法來分離libs正極極片中的集流體和正極活性材料,實(shí)現(xiàn)物料的有效分離及進(jìn)一步的后處理;然后采用冶金處理的方法(包括高溫冶金和濕法冶金處理工藝)從正極活性材料中提取金屬和分離雜質(zhì),最終結(jié)合材料合成的方法制備得到電池材料或化合物。然而,在現(xiàn)階段的研究中,高溫冶金過程面臨著物料損耗大、能耗高、環(huán)境不友好等問題;濕法冶金過程存在酸耗大、除雜效率低、工藝流程長(zhǎng)等問題。 4.正極材料的再生過程、回收成本以及再合成材料的性能是限制其應(yīng)用的重要因素。這些年針對(duì)三元正極材料廢粉回收鋰研發(fā)了一系列新工藝,如非傳統(tǒng)浸出劑選擇性浸出、電化學(xué)脫嵌法、轉(zhuǎn)化焙燒—水浸和還原焙燒—水/碳酸浸鋰等。其中,還原焙燒—水浸工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、易于工業(yè)實(shí)施,已得到小規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 5.基于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供了一種三元正極廢料的碳還原焙燒回收方法,該方法以碳還原焙燒、水浸、酸浸等多種步驟結(jié)合,可將三元正極廢料尤其是內(nèi)含的有價(jià)金屬進(jìn)行有效提取回收及再利用,同時(shí)制備出高純度、高質(zhì)量的球形三元材料前驅(qū)體及可直接作為鋰離子電池電解液原料使用的lipf6有機(jī)溶液;所述方法實(shí)施成本低,對(duì)環(huán)境友好,操作步驟簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。 6.為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為: 7.一種三元正極廢料的碳還原焙燒回收方法,包括以下步驟: 8.(1)將三元正極廢料磨碎成粉,加入碳粉混合均勻后在550~650℃下進(jìn)行焙燒還原,得焙燒物a; 9.(2)將焙燒物a置入水中充分反應(yīng),隨后過濾,得過濾物b和浸出液c;所述焙燒物a與水的固液比為1g:(150~200)ml; 10.(3)在浸出液c中加入石灰乳并加熱至混
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