一种废弃钴酸锂电池的材料回收利用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于循环再利用技术领域，尤其涉及一种废弃钴酸锂电池材料回收利用方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池具有电化学性能好、绿色环保等优点，被广泛地应用于电子产品领域。目前，锂电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等领域，并有望在电动汽车、航天和储能等方面得到应用。
[0003]随着锂离子电池的广泛使用，相应的，也产生了大量的废弃的锂离子电池，对废弃的锂离子电池进行合理有效的资源化处置，尤其对正极材料钴酸锂回收再利用，不仅可以缓解潜在的环境污染压力，同时能解决钴资源紧张的问题，具有重大的意义。
[0004]目前所形成的废弃的钴锂离子电池处理方式，主要是采用湿法冶金方式对其中的钴酸锂等金属进行回收再利用，但是目前的回收利用方法的中间环节较多，导致回收利用的效率不高，并且容易造成环境污染。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种锂电池材料回收利用方法，以解决现有技术对废弃的锂离子电池处理时，中间环节较多，导致回收利用的效率不高，且容易造成环境污染的问题。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种废弃钴酸锂电池的材料回收利用方法，所述方法包括:
[0007]将锂电池的正极铝箔片进行第一次加热煅烧后，获取所述正极铝箔片上脱落的钴酸锂粉末；
[0008]将所述钴酸锂粉末加入到硫酸、过氧化氢中，并放置在超声波环境下反应，得到所述钴酸锂的混合液；
[0009]将所述钴酸锂的混合液中加入氢氧化钠溶液，并放置在超声波环境下反应，然后过滤得到过滤液以及氢氧化钴膏体的过滤物，将所述氢氧化钴膏体的过滤物进行干燥处理得到氢氧化钴粉末；
[0010]在所述过滤液中加入碳酸钠，并放置在超声波环境下反应后进行过滤得到碳酸锂膏体的过滤物，将所述过滤物干燥处理后得到碳酸锂粉末。
[0011]结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述方法还包括:
[0012]将所述氢氧化钴粉末进行第二次加热煅烧，通过所述第二次煅烧获得氧化钴粉末。
[0013]结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述将所述氢氧化钴粉末进行第二次加热煅烧，通过所述第二次煅烧获得氧化钴粉末步骤具体包括:
[0014]将所述氢氧化钴粉末放入煅烧炉内，煅烧温度为300-500摄氏度，煅烧时长为2-4小时，获得氧化钴粉末。
[0015]结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述将锂电池的正极铝箔片进行第一次加热煅烧后，获取所述正极铝箔片上脱落的钴酸锂粉末步骤包括:
[0016]将锂电池进行裁剪得到锂电池的正极铝箔片，将所述正极铝箔片裁剪至预定尺寸的裁剪片；
[0017]将所述裁剪片放入煅烧炉内，以5-20摄氏度/分钟的加热速度，加热至400-450摄氏度，并持续加热1-1.5小时后自然冷却；
[0018]将冷却后的负极铝箔片进行机械振动和过滤，得到钴酸锂粉末，所述过滤网为300-600 目筛。
[0019]结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述裁剪片的预定尺寸为:裁剪片的长为1.5厘米-2.5厘米，所述裁剪片的宽为1.5厘米-2.5厘米。
[0020]结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，在所述将锂电池进行裁剪得到锂电池的正极铝箔片，将所述正极铝箔片裁剪至预定尺寸的裁剪片步骤之前，所述方法还包括:
[0021 ]将所述锂电池连接放电设备进行放电处理。
[0022]结合第一方面，在第一方面的第六种可能实现方式中，所述将所述钴酸锂粉末加入到硫酸、过氧化氢中，并放置在超声波环境下反应，得到所述钴酸锂的混合液步骤包括:
[0023]在所述钴酸锂粉末中加入硫酸、过氧化氢，开启超声波以及开启搅拌装置进行搅拌，在预设的温度范围内经过预设时长的反应后，得到所述钴酸锂的混合液。
[0024]结合第一方面的第六种可能实现方式，在第一方面的第七种可能实现方式中，所述硫酸的浓度为2-3mol/L，所述过氧化氢的浓度为3%-8%，所述搅拌装置的搅拌速度为80-100转/分钟，所述超声波功率为400-950W，所述预设的温度范围为50-100摄氏度，所述预设时长为1-3小时，所述硫酸溶液与所述过氧化氢溶液的体积比为5:1-2:1。
[0025]结合第一方面，在第一方面的第八种可能实现方式中，所述将所述钴酸锂的混合液中加入氢氧化钠溶液，并放置在超声波环境下反应，然后过滤得到过滤液以及氢氧化钴膏体的过滤物，将所述氢氧化钴膏体的过滤物进行干燥处理得到氢氧化钴粉末步骤包括:
[0026]将所述钴酸锂的混合液中加入过量的，浓度为20%-50 %的氢氧化钠溶液，并放置在超声波环境下反应，使用真空抽滤装置进行过滤，得到过滤液以及氢氧化钴膏体的过滤物，将所述氢氧化钴膏体的过滤物使用去离子水洗涤，然后放入70-90摄氏度的真空干燥箱内干燥8-10小进，得到氢氧化钴粉末。
[0027]结合第一方面，在第一方面的第九种可能实现方式中，所述在所述过滤液中加入碳酸钠，并放置在超声波环境下反应后进行过滤得到碳酸锂膏体的过滤物，将所述过滤物干燥处理后得到碳酸锂粉末步骤包括:
[0028]在所述过滤液中加入过量的碳酸钠，并放置在超声波环境下反应0.5-1小时，通过真空抽滤装置进行过滤得到碳酸锂膏体的过滤物，将所述碳酸锂膏体的过滤物使用去离子水洗涤，然后放入70-90摄氏度的真空干燥箱内干燥8-10小进，得到碳酸锂粉末。
[0029]在本发明中，锂电池的正极铝箔片经煅烧后，粘在所述正极铝箔片上的钴酸锂粉末能够高效的脱落，然后将脱落的钴酸锂粉末中加入硫酸、过氧化氢后开启超声波进行反应，然后加入氢氧化钠溶液启动超声波进行反应，过滤反应物，将得到的氢氧化钴膏体干燥后得到氢氧化钴粉末，在滤液中加入碳酸钠后，开启超声波进行反应，将得到碳酸钴膏体干燥后得到氧化钴粉末。和现有技术相比，本发明通过在反应过程中开启超声波，通过超声波的震荡作用，大大的缩短了反应时间，提高了反应效率和锂、钴金属的回收率，并且有效的减少了环境污染。
【附图说明】
[0030]图1是本发明实施例提供的锂电池材料的回收利用方法的实现流程图。
【具体实施方式】
[0031]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0032]本发明实施例的主要目的在于提供一种钴酸锂电池的材料回收利用方法，以解决现有技术中对钴酸锂电池的回收方法中，由于中间环节较多，导致回收利用的效率不高，并且容易造成环境污染的问题。
[0033]目前对于对钴酸锂的回收再生工艺，主要包括湿法冶金和火法两种处理方法。采用湿法冶金的方式对其中的钴、锂等金属进行回收再利用的方式，因其操作工艺简单，易于产业化等特点被很多学者展开相关研究，但废旧电池中金属的回收效率还有待提高，因此寻找高效且环境友好的处理工艺对废锂电池中的有价组分进行回收，是废锂电池资源化技术发展的方向，更是建设资源节约型环境友好社会的需求。下面结合附图对本发明进一步说明。
[0034]图1示出了本发明第一实施例提供的钴酸锂电池的材料回收利用方法的实现流程，详述如下:
[0035]在步骤SlOl中，将锂电池的正极铝箔片进行第一次加热煅烧后，获取所述正极铝箔片上脱落的钴酸锂粉末。
[0036]具体的，所述锂电池，即本发明实施例中用于回收利用的废弃的锂电池，可以为智能设备所使用的锂电池，也可以为汽车或者航天设备中用于储能的锂电池，对于正极采用钴酸锂材料的锂电池，均可采用本发明实施例所述回收方法进行金属钴、锂的回收。
[0037]本发明实施例中所述的锂电池，在正极铝箔片上附着有钴酸锂粉末，传统的金属钴和锂的提取方法中，需要经过长时间的反应，包括锂和钴的溶解、锂和钴的沉淀过程，由于时间较长，使得现有技术中的锂和钴进行回收的时间较长，效率较低的同时，回收率也不尚O
[0038]作为本发明实施例中一种较为优选的实施方式，所述将锂电池