一种利用废弃浸出渣无氧焙烧回收废旧镍钴锰酸锂电池的方法

本发明涉及废旧锂离子电池回收领域，具体涉及一种利用废弃浸出渣无氧焙烧回收废旧镍钴锰酸锂电池的方法。

背景技术：

1、目前，电池的主要回收工艺包括火法冶金和湿法冶金两个方面。湿法工艺往往会使用酸或碱对废旧电池中的各种有价金属进行浸出，在这个过程中会产生大量的浸出渣废物，其中的主要成分为负极石墨，也包含了少量未除尽的金属和有机物杂质，这使得浸出渣往往被当作是固体废物甚至是危险类废物进行处置，从而导致了其中的价值物质浪费。火法工艺在处理大量成分复杂的废料时，是一种高效且适应性强的方法。但火法工艺中大多会额外添加焙烧剂(如硫酸盐辅助焙烧剂、还原性辅助焙烧剂等)辅助废旧电池中的金属元素以可溶性盐的方式提取出来，大量辅助焙烧剂的使用也为火法工艺的广泛应用造成了一定的负担。

2、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种利用废弃浸出渣无氧焙烧回收废旧镍钴锰酸锂电池的方法。本工艺将湿法工艺中的废弃浸出渣作为辅助焙烧剂，流程简短，操作简便，可高效回收废旧镍钴锰酸锂中的锂，同时极大程度减少了化学试剂的消耗，对废旧锂离子电池的回收具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，提供一种利用废弃浸出渣无氧焙烧回收废旧镍钴锰酸锂电池的方法，以克服上述现有技术中的不足。包括如下步骤：

2、s1，对废弃浸出渣进行干燥，并破碎成粉末；

3、s2，将废旧镍钴锰酸锂电池进行放电、拆解、分离等预处理得到镍钴锰酸锂粉末；

4、s3，将s1所得浸出渣粉末与s2所得镍钴锰酸锂粉末进行机械球磨混合；

5、s4，将s3所得的混合物在无氧气氛下进行焙烧，得到固体粉末；

6、s5，将s4所得固体粉末放入水中浸出，得到固液混合物；

7、s6，将s5所得固液混合物进行过滤分离，得到碳酸锂溶液与镍钴锰的复合氧化物。

8、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做出如下改进：

9、进一步，s1中废弃浸出渣为废旧锂离子电池湿法浸出过程中所得渣相物质，渣中主要的成分为为负极石墨，也包含了少量未除尽的金属和有机物杂质。

10、进一步，s1中干燥温度为80～120℃，时间为4h～10h，破碎粉末目数在100目以下。

11、进一步，s2中废旧镍钴锰酸锂电池为新能源汽车报废所得。

12、进一步，s3中混合料的比例为m(镍钴锰酸锂正极)：m(废弃浸出渣)为3:1～7:1。

13、进一步，s3中球磨的频率为35～45hz，球磨时间为2～4h。

14、进一步，s4中混合料焙烧温度为650～850℃，焙烧时间为3～5h，无氧焙烧气氛为氩气或氮气气氛。

15、进一步，s5中焙烧渣与水的固液比为1:20～1:40(g/ml)，浸出温度为20～30℃，浸出时间为2～4h。

16、根据本发明提供的一种利用废弃浸出渣无氧焙烧回收废旧镍钴锰酸锂电池的方法，具有以下有益效果：

17、(1)本发明方法利用各类废旧锂电池湿法回收技术中的浸出渣作为还原剂，在减少了化学试剂使用量的同时实现了废物的资源化利用；

18、(2)本发明方法处理废旧镍钴锰酸锂流程简单，操作简便，大大降低了回收处理成本，同时该方法提锂效果明显，具有较大的经济利益。

技术特征：

1.一种利用废弃浸出渣无氧焙烧回收废旧镍钴锰酸锂电池的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述s1中废弃浸出渣为废旧锂离子电池湿法浸出过程中所得渣相物质。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述s2中废旧镍钴锰酸锂电池为新能源汽车报废所得。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述s3中混合料的比例为m(镍钴锰酸锂正极)：m(废弃浸出渣)为3:1～7:1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述s3中球磨的频率为35～45hz，球磨时间为2～4h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述s4中混合料焙烧温度为650～850℃，焙烧时间为3～5h，无氧焙烧气氛为氩气或氮气气氛。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述s5中焙烧渣与水的固液比为1:20～1:40(g/ml)，浸出温度为20～30℃，浸出时间为2～4h。

技术总结
本发明涉及一种利用废弃浸出渣无氧焙烧回收废旧镍钴锰酸锂电池的方法，具体步骤包括：对废弃浸出渣进行干燥，并破碎成粉末；将废旧镍钴锰酸锂电池进行放电、拆解、分离等预处理得到镍钴锰酸锂粉末；将镍钴锰酸锂粉末和废弃浸出渣渣混合后在氩气中焙烧；之后通过水浸搅拌，过滤后获得锂离子溶液和镍钴锰的氧化物。根据本发明提供的处理方法，利用了废弃浸出渣作为还原焙烧剂，实现了高效选择性提锂，具有绿色环保、节能高效的特点。

技术研发人员：张佳峰,钟媛媛,李宗润,邹景田,王小玮
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17