本发明涉及一种使用氯化法提取回收锂电池中的金属元素的方法。
背景技术：
1、废旧锂电池中含有很多有害环境的物质，例如重金属、电解液(lipf6)、以及苯类和酯类化合物，很难降解并且毒性较大。
2、废弃锂电池中的有毒物质会对环境造成损坏。如果不经处理的话，来自正极材料的重金属会污染土壤和地下水；石墨会产生粉尘，造成空气污染；如果处理不善，电解液会引起氟污染和有机物污染；隔膜无法降解，会形成白色污染。此外，废弃锂电池中含有很多价值较高的金属(如锂、镍、钴、锰、铜、铁、铝等)。所以，废弃锂离子电池中的金属高效回收具有重要的价值。
3、然而，现有技术中的锂电池回收技术具有处理流程复杂，回收效率较低，回收成本较高等缺点，因此我们还需要进一步改进。
技术实现思路
1、本发明的内容见权利要求书的阐述。
2、一种使用氯化法提取回收锂电池中的金属元素的方法，其中包括如下步骤：
3、步骤1，去除锂电池中的有机物，得到含有正极材料的粉末混合物；
4、步骤2，粉末在氯气下被加热和被氯化，加热温度500-1200℃；
5、步骤3，将氯化后的气体产物通过气固过滤装置输出，然后采用两级凝华，其中，第一级凝华的温度被设置为306℃以下178℃以上，将fecl3凝华成固体沉积，用于fe元素的回收；第二级凝华的温度被设置为178℃以下，将alcl3凝华成固体沉积，用于al元素的回收；
6、步骤4，将氯化后的固体产物取出，进行li元素的回收。
7、可选地，步骤1包括去除锂电池中的f和有机物。
8、可选地，步骤1中，通过绝氧热解去除锂电池中的f和有机物。
9、可选地，步骤1还包括物理分选，通过物理分选分离出集流体金属片，剩下的是含有正极材料的粉末混合物。
10、可选地，步骤1不包括将正极材料和负极材料分离的步骤，因此步骤1得到的粉末混合物，含有正极材料和碳。
11、可选地，粉末混合物中的碳含量为10wt％或以上，更优选在20wt％或以上；如果粉末混合物中的碳含量少于10wt％，添加额外碳粉，达到碳含量在10wt％或以上。
12、可选地，步骤2中的氯化加热温度在800℃以下，甚至在600℃以下。
13、可选地，步骤2中的氯化时间，优选在20分钟或以上，更优选在20分钟到4个小时，更优选在30分钟到2个小时。
14、可选地，步骤3中的气固过滤装置使用不容易被氯气腐蚀的过滤材料，比如该过滤材料使用镍基合金，比如镍含量在50％或以上的镍合金。
15、可选地，所述过滤材料为金属丝网，或者为烧结金属多孔材料，优选为在多孔基底上的烧结多孔金属。
16、本发明至少具有以下之一的优点：
17、1、氯化法提供了一步法转化，通过一步加热将多种金属全部转化为金属盐，且金属的转化率高。
18、2、金属的转化率(回收率)高。li/mn/ni/co的转化率均在98％以上，甚至在99.5％以上，甚至在99.8％以上。
19、3、通过两级/多级凝华，能够方便地分离出不同种类金属氯化物。
20、4、不用人工预分离三元电极和磷酸铁锂电极，可以实现混合的不同锂电池的有效回收。
21、5、可以规避1000℃以上的高温，避免了湿法处理需要的强酸/强碱条件。
22、6、分离除杂容易，可以实现低污染甚至零污染排放。
23、7、综合回收成本低。
1.一种使用氯化法提取回收锂电池中的金属元素的方法，其中包括如下步骤：
2.如权1所述的方法，其中：步骤1包括去除锂电池中的f和有机物。
3.如权2所述的方法，其中：步骤1中，通过绝氧热解去除锂电池中的f和有机物。
4.如之前任一权要所述的方法，其中步骤1还包括物理分选，通过物理分选分离出集流体金属片，剩下的是含有正极材料的粉末混合物。
5.如之前任一权要所述的方法，其中步骤1不包括将正极材料和负极材料分离的步骤，因此步骤1得到的粉末混合物，含有正极材料和碳。
6.如权利要求5所述的方法，其中粉末混合物中的碳含量为10wt％或以上，更优选在20wt％或以上；如果粉末混合物中的碳含量少于10wt％，添加额外碳粉，达到碳含量在10wt％或以上。
7.如之前任一权要所述的方法，其中步骤2中的氯化加热温度在800℃以下，甚至在600℃以下。
8.如之前任一权要所述的方法，其中步骤2中的氯化时间，优选在20分钟或以上，更优选在20分钟到4个小时，更优选在30分钟到2个小时。
9.如之前任一权要所述的方法，其中步骤3中的气固过滤装置使用不容易被氯气腐蚀的过滤材料，比如该过滤材料使用镍基合金，比如镍含量在50％或以上的镍合金。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述过滤材料为金属丝网，或者为烧结金属多孔材料，优选为在多孔基底上的烧结多孔金属。