CN101237075B - 用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法 - Google Patents

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Abstract

用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法，涉及一种磁性材料的制备方法，本发明目的是提供一种工艺简单，成本低用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法。本发明技术方案要点，(1)将废弃锂离子电池的正极材料在硫酸溶液中和40-80℃条件下溶解制成锂钴溶液，(2)在上述锂钴溶液中加入还原铁粉，在45-80℃条件下保持1小时后过滤，(3)使铁∶钴∶锂的摩尔比为1.0-3.0∶1-X∶X，式中0＜X≤0.5，(4)在60-90℃搅拌下加入上述溶液中的金属离子总物质的量1-1.8倍的柠檬酸铵或聚乙烯醇溶液，并加入氨水，调pH值为5-9，使铁、钴、锂溶液成凝胶，在100-120℃进行干燥，(5)干凝胶在马弗炉中400-800℃下煅烧制成锂取代钴铁氧体。本发明用于制备铁钴锂氧体材料。

Description

用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法
技术领域：
本发明涉及一种磁性材料的制备方法，特别是用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法。
背景技术：
锂离子电池已经成为广泛使用的一种电池，这种大量的电池废物对环境造成了严重的污染，同时也造成了资源的浪费。锂电池中的钴是重要资源，量少而价格较贵的一种金属。我国每年钴的需求量约600-800t，其中60％以上需要进口。因而对废旧锂离子电池的综合利用研究，不仅具有较大的经济价值，而且在环保方面具有重要意义。目前对废旧锂电池的回收主要是回收金属，而对不同金属的分离难度较大，工艺复杂，产品附加值较低、且分离纯度低。钴铁氧体和锂钴铁氧体是一种性能优良的磁性材料，广泛应用于微波吸收，磁记录和催化剂，而锂钴铁氧体对某些反应物作催化剂时有更好的性能。目前锂钴铁氧体的制备方法是从试剂或现成的化工原料开始，成本高。
发明内容：
本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低的用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法。本发明的技术方案是，用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法，其特征在于：(1)将废弃锂离子电池的正极材料在硫酸溶液中和40-80℃条件下溶解制成锂钴溶液，(2)在上述锂钴溶液中加入还原铁粉，在45-80℃条件下保持1小时后过滤，(3)按上述滤液中的铁、钴和锂的浓度补加一定量的铁盐或亚铁盐、钴盐和锂盐，使铁∶钴∶锂的摩尔比为1.0-3.0∶1-X∶X，式中0＜X≤0.5，(4)在60-90℃搅拌下加入上述溶液中的金属离子总物质的量1-1.8倍的柠檬酸铵、草酸铵、酒石酸铵或聚乙烯醇溶液，并加入氨水或尿素溶液，调pH值为5-9，使铁、钴、锂溶液成凝胶，在100-120℃进行干燥，(5)干凝胶在马弗炉中400-800℃下煅烧制成锂取代钴铁氧体。本发明与现有技术比较具有工艺简单、成本低、附加值高且友好环境的显著优点。
具体实施方式：
本发明有以下实施例：
实施例1，
废弃锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶于2.0mol/L的H2SO4溶液中，在45℃反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为45℃并保持1h后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的Fe(NO3)3和Co(NO3)2水溶液，使铁∶钴∶锂为1.5∶0.9∶0.1，在60℃搅拌并加入与金属离子总物质的量相等的柠檬酸的水溶液和1.0mol/L的NH3H2O，调节pH＝5.0，蒸发使溶液成凝胶。凝胶在105℃干燥，干凝胶在400℃煅烧得锂取代钴铁氧体产品。
实施例2，
废弃锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶于3.0mol/L的H2SO4溶液中，在55℃反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为55℃并保持1h后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的Fe2(SO4)3和CoSO4水溶液，使铁∶钴∶锂为2.0∶0.8∶0.2，在60℃搅拌并加入与金属离子总物质的量的1.5倍的柠檬酸的水溶液和2.0mol/L的尿素水溶液，调节pH＝6.0，使铁、钴、锂成凝胶。在110℃干燥，将干凝胶在450℃煅烧，即可得锂取代钴铁氧体产品。
实施例3，
废弃锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶于4.0mol/L的H2SO4溶液中，在60℃反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为60℃并保持1h后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeCl3和Co(NO3)2水溶液，使铁∶钴∶锂比为2.5∶0.7∶0.3，在70℃搅拌并加入与金属离子总物质的量的1.8倍的柠檬酸氨和1.0mol/L的NH3·H2O溶液，使铁、钴、锂成凝胶。在115℃干燥，将干凝胶在500℃煅烧，即可得锂取代钴铁氧体产品。
实施例4，
废弃锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶于2.0mol/L的H2SO4溶液中，在70℃反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为70℃并保持1h后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeSO4和CoSO4水溶液，使铁∶钴∶锂比为2.0∶0.6∶0.4，在80℃搅拌并加入与金属离子总物质的量的1.8倍的草酸氨水溶液和2.0mol/L的尿素水溶液，调节pH＝8使铁、钴、锂成凝胶。在120℃干燥，将干凝胶在600℃煅烧，即可得锂取代钴铁氧体产品。
实施例5，
废弃锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶于3.0mol/L的H2SO4溶液中，在45℃反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为45℃并保持1h后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeCl2和Li2CO3水溶液，使铁∶钴∶锂为2.0∶0.5∶0.5，在90℃搅拌并加入与金属离子总物质的量的1.5倍的酒石酸水溶液和3.0mol/L的草酸铵水溶液，使铁、钴、锂成凝胶。在110℃干燥，将干凝胶在750℃煅烧，即可得锂取代钴铁氧体产品。
实施例6，
废弃锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶于2.0mol/L的H2SO4溶液中，在75℃反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为75℃并保持1h后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeCl2和Co(CH3COO)2水溶液，使铁∶钴∶锂为2.0∶0.7∶0.3，在90℃搅拌并加入与金属离子总物质的量的1.5倍的聚乙烯醇溶液和3.0mol/L的草酸铵水溶液，使铁、钴、锂成凝胶。在110℃干燥，将干凝胶在800℃煅烧，即可得锂取代钴铁氧体产品。
实施例7，
废弃锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶于4.0mol/L的H2SO4溶液中，在80℃反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为80℃并保持1h后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeCl2水溶液，使铁∶钴∶锂比为2.0∶0.9∶0.1，在90℃搅拌并加入与金属离子总物质的量的1.5倍的酒石酸水溶液和3.0mol/L的NH3·H2O水溶液，使铁、钴、锂成凝胶。在110℃干燥，将干凝胶在750℃煅烧，即可得锂取代钴铁氧体产品。

Claims (1)

1.用废弃锂离子电池制备锂取代钴铁氧体的方法，其特征在于：(1)将废弃锂离子电池的正极材料在硫酸溶液中和40-80℃条件下溶解制成锂钴溶液，(2)在上述锂钴溶液中加入还原铁粉，在45-80℃条件下保持1小时后过滤，(3)按上述滤液中的铁、钴和锂的浓度补加一定量的铁盐或亚铁盐、钴盐和锂盐，使铁∶钴∶锂的摩尔比为1.0-3.0∶1-X∶X，式中0＜X≤0.5，(4)在60-90℃搅拌下加入上述溶液中的金属离子总物质的量1-1.8倍的柠檬酸铵、草酸铵、酒石酸铵或聚乙烯醇溶液，并加入氨水或尿素溶液，调pH值为5-9，使铁、钴、锂溶液成凝胶，在100-120℃进行干燥，(5)干凝胶在马弗炉中400-800℃下煅烧制成锂取代钴铁氧体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863027B (zh) * 2012-09-23 2014-06-18 河北师范大学 一种晶体结构的氧化物磁性材料Li1+xFe1-xO2
CN104600390B (zh) * 2015-01-19 2017-05-17 河南师范大学 利用废旧锂离子电池制备磁致伸缩材料的方法
CN104773763A (zh) * 2015-03-30 2015-07-15 河南师范大学 利用废旧镍氢电池制备纳米晶镍钴铁氧体的方法
CN105048020B (zh) * 2015-06-12 2017-10-17 安徽理工大学 一种以废旧锂电池为原料制备锂掺杂钴铁氧体材料的方法
CN105304971B (zh) * 2015-11-30 2019-03-15 中国科学院生态环境研究中心 废旧锂电池正极材料的机械化学回收利用方法
CN110518298B (zh) * 2018-05-22 2021-03-26 中南大学 一种含掺Co高铁酸锂的补锂正极材料及其制备和应用
CN110803719B (zh) * 2019-10-30 2021-04-20 中南大学 利用废旧钴酸锂电池正极再生负极材料类钴铁氧体的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
席国喜 等,.废旧电池溶胶-凝胶法制备Mn-Zn铁氧体的研究.人工晶体学报35 1.2006,35(1),54-57. *
席国喜 等,.废旧电池溶胶-凝胶法制备纳米晶Mn-Zn铁氧体的研究.化学世界.2006,580-582. *
席国喜 等,.废电池材料在硝酸中的溶解条件.化工环保25 5.2005,25(5),379-381. *
席国喜 等,.用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的研究.环境科学研究17 3.2004,17(3),48-50. *
席国喜等.废旧电池溶胶-凝胶法制备Mn-Zn铁氧体的研究.人工晶体学报35 1.2006,35(1),54-57. *
席国喜等.废旧电池溶胶-凝胶法制备纳米晶Mn-Zn铁氧体的研究.化学世界.2006,580-582. *
席国喜等.废电池材料在硝酸中的溶解条件.化工环保25 5.2005,25(5),379-381. *
席国喜等.用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的研究.环境科学研究17 3.2004,17(3),48-50. *

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