专利名称：：一种以废钴酸锂为原料的制备陶瓷氧化钴的方法
技术领域：
：本发明属于资源循环利用及无机材料的制备
技术领域：
，涉及一种以废钴酸锂为原料的制备陶瓷氧化钴的方法。
背景技术：
：据报道，2008年全球锂离子电池的产量约为30亿只，且近年来产量以20%的年增长速度逐年剧增。锂离子电池是消耗品，锂离子电池平均寿命2-3年，手机电池还往往因手机的更新而废弃，其使用寿命更短。至2011年底，2008年所生产的锂离子电池将全部失效，若按电池平均质量40克/个，则全球的废锂离子电池就有12万吨以上。锂离子电池正极片中的活性物质约占整个电池质量的25%，而钴酸锂材料占整个锂离子电池正极材料市场的60%，那么到2011年仅废旧锂离子电池中的钴酸锂就有1.8万吨，再加上电池厂家的废钴酸锂边角料，这些废钴酸锂将是一座巨大的取之不尽的钴矿。金属钴是稀少、价格较贵的金属，没有单独的矿床，大多伴生于铜、镍矿中，且品位较低，而废钴酸锂中钴含量高达55%，且杂质成份简单，因此废钴酸锂中的钴回收价值极高。陶瓷氧化钴主要用于玻璃、陶瓷、搪瓷的颜料、釉料等，还可用于制造磁性材料和催化剂。国标中对陶瓷氧化钴的技术要求如下表l.陶瓷氧化钴的技术要求<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>化工行业中一般是将Co(II)化合物在250-90(TC热解而制得氧化钴，用于制备氧化钴的Co(II)化合物主要有醋酸钴、碳酸钴、草酸钴、甲酸钴和氢氧化钴等。若用传统的方法以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴需要经过酸浸除杂，沉钴和热解三个步聚。步骤和工艺复杂，成本高，而且，由于引入了新的化学试剂，对环境保护不利。因此，如果能采用更简便有效的方法以废钴酸锂为原料的制备氧化钴将具有良好的前景和效益。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供了一种以废钴酸锂为原料的制备陶瓷氧化钴的方法，该方法具有工艺简单，回收率高，所用化学药剂少，原料成本和加工成本低，易产业化等优点。为实现上述目的，本发明的技术方案为—种以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴的方法，其特征在于原料废钴酸锂组份重量百分比如下制备步骤为于空气气氛下，以10-20°C/min速度升温，煅烧温度为1800-2200°C;保温后自然冷却，过筛，使得筛下物为粒度98^小于45iim;筛下物即为所需的陶瓷氧化钴。煅烧温度选在1800-220(TC之间，是由于温度低于180(TC，锂不能完全除去；温度高于220(TC，则产品的钴含量太高。所述的煅烧在马弗炉内进行。所述的过筛为过325目筛。所述保温步骤的保温时间为4-8h。以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴的方法所制得的陶瓷氧化钴为&)203和Co203CoO的混合物，钴的质量含量为72.0-73.4%。本发明的技术构思由表1可知，陶瓷氧化钴对杂质含量的要求不高，而废钴酸锂中的锂、乙炔黑和粘结剂可以通过煅烧除去，且废钴酸锂中的其它金属杂质含量很低，不经过湿法除杂也能达到陶瓷氧化钴的技术要求。因此，本发明剔除了传统工艺中的酸浸除杂和钴盐沉淀过程，采用废钴酸锂直接煅烧得氧化钴，具有工艺简单，回收率高，所用化学药剂少，原料成本和加工成本低，易产业化等优点。本发明具有的有益效果是本发明优点在于，实现了由废钴酸锂直接合成陶瓷氧化钴，工艺流程短，原料价格低，产品附加值高，避免了传统工艺过程中的大量试剂的消耗，实现钴回收率大于98%的同时制备了陶瓷氧化钴。该发明为废旧电池资源化利用产业及氧化钴生产提供了一条新途径。本方法所制得的产品用于玻璃、陶瓷、搪瓷的颜料、釉料等。图1为制备产品陶瓷氧化钴的XRD图。具体实施例方式以下结合具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于实施例所描述之范围。实施例1:废旧锂离子电池钴酸锂正极片除铝后得废钴酸锂，取20g装入坩锅中，放入马弗炉，空气气氛中，以20°C/min速度升温至200(TC，保温时间为6h;自然冷却后过325目筛，筛下物为所需产品。制备的陶瓷氧化钴为黑色粉末，其粒度99^小于45ym，钴含量为73.1%，杂质元素含量如表2，所得粉体的晶相分析如图1的XRD图所示，表明所得到的粉体为Co203和Co203CoO的混合物。表2.实施例1所得陶瓷氧化钴的杂质含量钴酸锂PVDF粘结剂乙炔黑90%-94%;2.5%3.5%;6%7%;4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2:电池厂废钴酸锂浆料烘干后取20g装入钳锅中，放入马弗炉，空气气氛中，以15°C/min速度升温至210(TC，保温时间为5h;自然冷却后过325目筛，筛下物为所需产品。制备的陶瓷氧化钴为黑色粉末，其粒度98X小于45iim，钴含量为73.3%，杂质元素含量如表3。表3.实施例2所得陶瓷氧化钴的杂质含量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例3:电池厂废钴酸锂浆料烘干后取20g装入钳锅中，放入马弗炉，空气气氛中，以12°C/min速度升温至205(TC，保温时间为4.5h;自然冷却后过325目筛，筛下物为所需产品。制备的陶瓷氧化钴为黑色粉末，其粒度98^小于45iim，钴含量为73.2^，杂质元素含量如表4。表4.实施例3所得陶瓷氧化钴的杂质含量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求一种以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴的方法，其特征在于原料废钴酸锂组份重量百分比如下钴酸锂90％-94％；PVDF粘结剂2.5％～3.5％；乙炔黑6％～7％；制备步骤为于空气气氛下，以10-20℃/min速度升温，煅烧温度为1800-2200℃；保温后自然冷却，过筛，使得筛下物为粒度98％小于45μm；筛下物即为所需的陶瓷氧化钴。2.根据权利要求1所述的以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴的方法，其特征在于所述的煅烧在马弗炉内进行。3.根据权利要求1所述的以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴的方法，其特征在于所述保温步骤的保温时间为4-8h。4.根据权利要求1所述的以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴的方法，其特征在于所述的过筛为过325目筛。5.根据权利要求14任一项所述的以废钴酸锂为原料制备陶瓷氧化钴的方法，其特征在于所制得的陶瓷氧化钴为Co203和Co203CoO的混合物，钴含量为72.0-73.4%。钴酸锂PVDF粘结剂乙炔黑90%-94%;2.5%3.5%;6%7%;全文摘要本发明公开了一种以废钴酸锂为原料的制备陶瓷氧化钴的方法，该方法属于资源循环利用及无机材料的制备
技术领域：
。该方法采用的原料——废钴酸锂组成重量百分比钴酸锂为90％-94％，粘结剂PVDF为2.5％～3.5％，乙炔黑为6％～7％。废钴酸锂经高温煅烧即得本发明的产品陶瓷氧化钴。产品陶瓷氧化钴的钴含量为72.0-73.4％，其粒度98％小于45μm，本方法原料成本低，工艺简单，所制得的产品用于玻璃、陶瓷、搪瓷的颜料、釉料等。文档编号C01G51/04GK101734729SQ200910226668公开日2010年6月16日申请日期2009年12月18日优先权日2009年12月18日发明者李长东,谭群英,黄国勇申请人:湖南邦普循环科技有限公司