廢舊鋰離子電池回收利用新工藝的研究.pdf

1、廢舊鋰離子電池其組成中不但含有大量的有價(jià)金屬鈷、鋰，同時(shí)還含有有機(jī)電解質(zhì)、有機(jī)粘結(jié)劑等有毒有害成分，作為典型的有價(jià)金屬鈷、鋰二次資源，對其進(jìn)行高效回收利用不但可以避免資源的浪費(fèi)，同時(shí)可以減少其對環(huán)境的污染及危害，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
　　 實(shí)驗(yàn)采用真空熱解的方法預(yù)處理廢舊鋰離子電池正極材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)體系壓強(qiáng)低于1.0 kPa，反應(yīng)溫度為600℃，反應(yīng)時(shí)間為30 min時(shí)，有機(jī)粘結(jié)劑基本除去，正極活性物質(zhì)大部分從鋁箔上脫

2、落分離，鋁箔保持完好。通過XRD分析，脫落的正極活性物質(zhì)的主要組成為LiCoO2和CoO。實(shí)驗(yàn)中集流體鋁箔無需破碎等預(yù)處理過程，直接以其金屬態(tài)回收。熱解產(chǎn)物通過冷阱冷凝回收，通過FT-IR表征分析可知產(chǎn)物主要為氟碳有機(jī)化合物，預(yù)處理方法避免了其對環(huán)境的危害。
　　 采用酸浸方法處理從鋁箔上脫落的正極活性物質(zhì)鋰鈷氧粉末，以提取并回收其中的有價(jià)金屬成分。實(shí)驗(yàn)首先采用H2SO4+H2O2體系浸出，結(jié)果表明，當(dāng)H2SO4濃度為2.0 M

3、，還原劑H2O2濃度為5 vol.％，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為60 min，反應(yīng)固液比為50g/L時(shí)，鈷、鋰的浸出率都達(dá)到99％以上。實(shí)驗(yàn)同時(shí)發(fā)現(xiàn)，H2SO4與H2O2濃度對于浸出結(jié)果有較大的影響。在草酸體系浸出過程中，當(dāng)草酸濃度為1.0 M，反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為120 min，反應(yīng)固液比為50g/L，LiCoO2的反應(yīng)率達(dá)到98％以上，而H2O2濃度對于LiCoO2的反應(yīng)率沒有明顯影響。該反應(yīng)體系進(jìn)行過程中，LiCoO2中