1.一种利用废旧三元锂电池回收制备三元正极材料的方法,包括以下步骤:
1)将预处理的镍钴锰酸锂废正极粉料和硫酸盐混合,焙烧,得到焙烧产物;
2)将所述焙烧产物水浸,得到水浸液和水浸渣;所述水浸液中含锂盐;
3)将所述水浸渣与酸溶液和双氧水反应,得到镍钴锰浸出液;
4)将所述镍钴锰浸出液除杂后再萃取钴、锰、镍,得到的有机相皂化和反萃,得到纯净的硫酸钴、硫酸锰和硫酸镍溶液;
5)将所述硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰溶液与氢氧化钠溶液和氨水共沉淀,将得到的前驱体与碳酸锂混合后烧结,筛铁,得到三元正极材料。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1)中硫酸盐选自硫酸铵、硫酸氢钾和硫酸氢钠中的一种或多种;
所述焙烧的温度为350~750℃,焙烧的时间为0.5~2.5h。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2)中水浸的温度为30~90℃,时间为0.5~4h,液固比为1~5:1。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3)中酸溶液选自硫酸溶液,所述硫酸溶液的浓度为150~250g/l;双氧水的浓度为5~15g/l;
所述水浸渣与酸溶液和双氧水反应的温度为30~90℃,时间为2~6h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤4)中将所述镍钴锰浸出液除杂后有机萃取钴、锰、镍具体包括:
将所述镍钴锰浸出液经过除铜、除铁铝工序后得到的除杂后液再萃杂,得到萃杂后液;再有机萃取所述萃杂后液中的钴、锰、镍。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述萃杂采用的萃取剂为p204-磺化煤油;萃取钴、锰采用的萃取剂为p507-磺化煤油,萃取镍采用的萃取剂为p204-磺化煤油。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤5)中硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰溶液中镍钴锰的物质的量比为5:2:3、6:2:2或8:1:1;
所述氢氧化钠溶液的浓度为3.5~10mol/l;所述氨水的浓度为2~10mol/l;
所述烧结的温度为500~1200℃。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2)得到的水浸液通过蒸发浓缩将锂富集,加入液碱并通入co2,再通过调节ph值除杂后加入碳酸钠溶液沉锂,洗涤,干燥,得到电池级碳酸锂。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述锂富集的浓度为15~25g/l,调节ph值至10~13;
所述沉锂的温度为60~100℃,时间为2~5h;
所述碳酸钠溶液的浓度为200~300g/l。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1)中预处理的镍钴锰酸锂废正极粉料按照以下步骤制得:
将废旧锂电池置于1~3mol/l的nacl溶液中放电,粗碎细碎,200~600℃下热解,分选,得到预处理的镍钴锰酸锂废正极粉料。