含鈷廢舊鋰離子電池回收技術(shù)及中試工藝研究.pdf

1、便攜設(shè)備的廣泛應(yīng)用使得作為電源的鋰離子電池需求量越來(lái)越大,其中性能最好、應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬鈷酸鋰電池。大部分鋰離子電池在使用幾年后就會(huì)廢棄,這些電池如不合理的回收會(huì)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康產(chǎn)生危害,但是廢舊鋰離子電池中含有不少有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值金屬,如鈷、銅等,所以廢舊鋰離子電池的回收再利用能夠獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
　　本篇論文主要是針對(duì)廢舊鈷酸鋰電池的回收與再利用,從單塊電池的回收做起,不斷將回收規(guī)模放大、調(diào)整工藝流程,最終研究出了一條合理的工

2、業(yè)化回收鈷酸鋰電池的工藝流程,找出了回收中各個(gè)步驟的最佳條件,將回收的材料重新合成了鈷酸鋰。
　　首先用石墨作為放電介質(zhì)將廢舊鋰離子電池中的剩余電量放出,然后將電池粉碎,分離隔膜、外殼和正負(fù)極碎片。正負(fù)極碎片用1.5M的NaOH浸泡15min,以除掉正極集流體鋁箔,堿浸后用孔徑為0.5mm的篩網(wǎng)大孔過(guò)濾分離負(fù)極集流體銅箔和正負(fù)極活性物質(zhì),之后過(guò)濾得到正負(fù)極活性物質(zhì)。用2.5M的H2SO4和H2O2體系浸泡2h以溶解鈷酸鋰,過(guò)濾后按

3、1:1.2的量加沉淀劑草酸,回收鈷元素,碳酸鈉為沉淀劑回收鋰元素。
　　將實(shí)驗(yàn)室回收廢舊電池的工藝放大,做了廢舊鈷酸鋰電池回收的中試實(shí)驗(yàn)。在中試中存在外殼不容易篩分及含有的雜質(zhì)量比較多這兩個(gè)困難,最終通過(guò)加強(qiáng)攪拌、將堿溶時(shí)間控制在15min;或者通過(guò)650℃高溫處理2h解決了外殼問(wèn)題,通過(guò)選取萃取劑P204實(shí)現(xiàn)了減少雜質(zhì)離子的存在。
　　將回收的草酸鈷350℃燒結(jié)6h,得到一般合成鈷酸鋰的原材料四氧化三鈷。用四氧化三鈷為鈷源