CN109133117A - 一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，包括以下步骤：步骤一、将废旧金属锂电池通过盐池放电完全；步骤二、将步骤一中放电后的废旧金属锂电池通过撕碎机撕碎；步骤三、将步骤二中撕碎后的废旧金属锂电池送入焙烧窑于600~1200℃温度下焙烧，然后送入振动筛分离得到料粉和铁壳，向料粉和铁壳按照1：1的固液比加入水或酸液，从而将料粉和铁壳中的锂浸出并得到含锂溶液，分离出石墨粉和铁壳作为副产品出售，向含锂溶液中加入氢氧化钠调节pH为10，然后过滤并向所得滤液中加入碳酸钠进行反应，反应完全后蒸发浓缩即得本发明中所述的电池级碳酸锂。通过本发明提供的方法可直接制备得到电池级碳酸锂，不仅减少了资源的浪费，而且保护了环境。
Description
技术领域
本发明涉及废旧电池回收技术领域，特别涉及到一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法。
背景技术
金属锂电池跟普通干电池的原理一样，它是用金属锂作为电极，通过金属锂的氧化来产生电能的，锂金属电池的储电量相当于锂离子电池的10倍，锂金属电池问世后，由于其易产生枝晶引起爆炸的特性，较难应用于实际生活中，所以关于其的研究也逐渐稀少。近年来，科学家们已经寻找到了可以解决其安全性能的方法，具有超高储电量的锂金属电池重新回到了人们的视线之中，并在市场上的使用量越来越大。现有的金属锂电池属于一次电池，废弃后其电池内部金属锂片的活性很高，一旦激烈挤压或撞击就会发生爆炸，必须妥善处理，传统处理是将其填埋，极大的污染了环境，如能对废旧金属锂电池回收并得到具有价值的回收产物将有效避免资源的浪费，截至目前国内外还未发现有关于回收废旧金属锂电池的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，该方法的回收率较高，可直接制备得到电池级碳酸锂。
为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将废旧金属锂电池通过盐池放电完全；
步骤二、将步骤一中放电后的废旧金属锂电池通过撕碎机撕碎，使用酸雾吸收塔吸收撕碎过程中产生的烟雾；
步骤三、将步骤二中撕碎后的废旧金属锂电池送入焙烧窑于600~1200℃温度下焙烧，当焙烧将电解液、隔膜和水分后完全去除后，送入振动筛分离得到料粉和铁壳，所述料粉的主要成分为石墨，所述铁壳的主要成分为镍和铁，向料粉和铁壳按照1：1的固液比加入水或酸液，从而将料粉和铁壳中的锂浸出并得到含锂溶液，分离出石墨粉和铁壳作为副产品出售，向含锂溶液中加入氢氧化钠调节pH为10，然后过滤并向所得滤液中加入碳酸钠进行反应，反应完全后蒸发浓缩即得本发明中所述的电池级碳酸锂。
优选地，步骤三中所述酸液的浓度为1-5wt%。
其中，所述酸液为盐酸或硫酸。
更优选地，所述酸液的浓度为3wt%。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过本发明提供的方法制备得到的碳酸锂的纯度在99.5%以上，符合电池级碳酸锂的纯度要求，不仅减少了资源的浪费，而且保护了环境，具有极为广阔的应用前景。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本发明所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将废旧金属锂电池通过盐池放电完全；
步骤二、将步骤一中放电后的废旧金属锂电池通过撕碎机撕碎，使用酸雾吸收塔吸收撕碎过程中产生的烟雾；
步骤三、将撕碎后的物料送入焙烧窑焙烧，焙烧温度为900℃，通过焙烧去除电池中的电解液、隔膜等有机物和水分，然后送入振动筛将料粉和铁壳分离开来，料粉的主要成分为石墨，铁壳的主要成分是镍、铁，料粉和铁壳均含有锂夹带或附着在其中，按1：1的固液比加入水将料粉和铁壳中的锂浸出，分离出石墨粉和铁壳分别作为副产品出售，另得浓度为26g/L的含锂溶液，添加氢氧化钠调节pH=10，将铁、镍等高价离子沉淀净化后得到的滤液与碳酸钠反应，最终制备得到产物碳酸锂，按照国家标准GB∕T11064.16-2013测试得到产物纯度为99.53%，符合电池级碳酸锂的纯度要求（大于99.5%）。
实施例2
一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，包括以下步骤：
步骤一、将废旧金属锂电池通过盐池放电完全；
步骤二、将步骤一中放电后的废旧金属锂电池通过撕碎机撕碎，使用酸雾吸收塔吸收撕碎过程中产生的烟雾；
步骤三、将撕碎后的物料送入焙烧窑焙烧，焙烧温度为1200℃，通过焙烧去除电池中的电解液、隔膜等有机物和水分，然后送入振动筛将料粉和铁壳分离开来，料粉的主要成分为石墨，铁壳的主要成分是镍、铁，料粉和铁壳均含有锂夹带或附着在其中，按1：1的固液比加入浓度为3wt%的盐酸将料粉和铁壳中的锂浸出，分离出石墨粉和铁壳分别作为副产品出售，另得浓度为27g/L的含锂溶液，添加氢氧化钠调节pH=10，将铁、镍等高价离子沉淀净化后得到的滤液与碳酸钠反应，最终制备得到产物碳酸锂，按照国家标准GB∕T11064.16-2013测试得到产物纯度为99.58%，符合电池级碳酸锂的纯度要求（大于99.5%）。
Claims (4)
1.一种由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将废旧金属锂电池通过盐池放电完全；
步骤二、将步骤一中放电后的废旧金属锂电池通过撕碎机撕碎，使用酸雾吸收塔吸收撕碎过程中产生的烟雾；
步骤三、将步骤二中撕碎后的废旧金属锂电池送入焙烧窑于600~1200℃温度下焙烧，当焙烧将电解液、隔膜和水分后完全去除后，送入振动筛分离得到料粉和铁壳，所述料粉的主要成分为石墨，所述铁壳的主要成分为镍和铁，向料粉和铁壳按照1：1的固液比加入水或酸液，从而将料粉和铁壳中的锂浸出并得到含锂溶液，分离出石墨粉和铁壳作为副产品出售，向含锂溶液中加入氢氧化钠调节pH为10，然后过滤并向所得滤液中加入碳酸钠进行反应，反应完全后蒸发浓缩即得本发明中所述的电池级碳酸锂。
2.根据权利要求1所述的由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，其特征在于，步骤三中所述酸液的浓度为1-5wt%。
3.根据权利要求2所述的由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，其特征在于，所述酸液为盐酸或硫酸。
4.据权利要求2所述的由废旧金属锂电池制备电池级碳酸锂的方法，其特征在于，所述酸液的浓度为3wt%。
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