CN114204152B - 一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺 - Google Patents

一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺 Download PDF

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Abstract

一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,依次包括前处理步骤、热处理步骤、一次电解步骤、二次电解步骤、三次电解步骤,其中,前处理步骤能分离含铝粉末与含碳锂镍钴锰粉末,热处理步骤能去除PVDF,三个电解步骤能实现逐级分离,以获得含锂锰结晶、镍、钴、石墨,随后,再溶解含锂锰结晶进行电解反应以得到锰物质,然后在剩余电解液中添加碳酸钠以沉淀出碳酸锂。本设计不仅酸的利用率较高、不易污染,而且能耗较低,能实现逐级回收。

Description

一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺
技术领域
本发明涉及一种废电池的回收工艺,属于新能源领域,尤其涉及一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺。
背景技术
三元锂离子电池一般由正极、负极、电解液、集流体、隔膜、以及外壳等组成,经过多次充放电后,电极材料结构被破坏导致容量衰减严重,当电池容量衰减到初始容量的70%—80%就需要对电池进行更换。
随着对电池需求量的不断增大,废旧三元锂离子电池处理量将迎来爆发式的增长。大量的废旧三元锂离子电池将对环境带来潜在的威胁,尤其是其中的重金属、电解质、溶剂及各类有机物辅料,如果不经合理处置而废弃,将对生态系统和人类健康等造成巨大危害。此外,废弃锂离子电池内,如正极材料中含有大量有价金属,具备巨大的回收价值。
现有回收技术多为酸浸后萃取工艺,其过程不仅需要采用大量酸进行一次性使用,成本高,易污染,而且耗能较为严重,能源利用率不高。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的酸的利用率较低、易污染、能耗较高的缺陷与问题,提供一种酸的利用率较高、不易污染、能耗较低的废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺。
为实现以上目的,本发明的技术解决方案是:一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,包括以下步骤:
前处理步骤:先对废旧三元锂离子电池正极材料进行破碎以得到破碎粉末,再对破碎粉末进行处理,以得到含铝粉末与含碳锂镍钴锰粉末;
热处理步骤:对含碳锂镍钴锰粉末进行煅烧以去除有机粘接剂,煅烧后获得煅烧后粉末;
一次电解步骤:先将煅烧后粉末压制成一次电解阳极,再将一次电解阳极、一次电解阴极放入一次电解液中进行一次电解反应,在一次电解反应过程中,一次电解阳极的体积会持续缩小,电解槽底部会持续出现结晶,当反应至电解槽底部不再出现结晶时,一次电解反应结束,此时,一次电解阳极剩余为一次剩余物;所述一次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述一次电解液的pH值大于13;
二次电解步骤:先对一次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到二次电解阳极,然后将二次电解阳极、二次电解阴极放入二次电解液中进行二次电解反应,在二次电解反应过程中,二次电解阳极的体积会持续缩小,镍物质在二次电解阴极上析出,当二次电解阴极上不再析出镍物质时,二次电解反应结束,此时,二次电解阳极剩余为二次剩余物;所述二次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述二次电解液的pH值为6—8;
三次电解步骤:先对二次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到三次电解阳极,然后将三次电解阳极、三次电解阴极放入三次电解液中进行三次电解反应,在三次电解反应过程中,三次电解阳极的体积会持续缩小,钴物质在三次电解阴极上析出,当三次电解阴极上不再析出钴物质时,三次电解反应结束,此时,三次电解阳极剩余为三次剩余物,然后对三次剩余物进行处理以得到导电石墨;所述三次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述三次电解液的pH值为1—4。
所述热处理步骤中,煅烧的温度大于180℃,煅烧的时间大于等于2小时。
所述热处理步骤中,煅烧的温度为250—350℃,煅烧的时间为2—3小时。
所述二次电解步骤中,配制的二次电解液的溶质包括镍离子;所述三次电解步骤中,配制的三次电解液的溶质包括钴离子。
所述回收工艺还包括锰锂回收步骤,该锰锂回收步骤是指:
对于一次电解步骤中在电解槽底部出现的结晶,先将结晶从电解槽中取出,再加水溶解,直至浓度为40—130g/l,以获得锂锰混合液,然后用酸降低锂锰混合液的pH值至2—4,再在锂锰混合液中插入钛做阴极、石墨做阳极以进行电解反应,在电解反应的过程中,锰物质在阴极逐渐沉积,直至锰物质不再产生后,结束电解反应,再在剩余的电解液中添加碳酸钠以沉淀出碳酸锂。
所述一次电解步骤中:在一次电解反应过程中,电流为320—380A/m2
所述二次电解步骤中:在二次电解反应过程中,电流为200—400A/m2
所述三次电解步骤中:在三次电解反应过程中,电流为100—200A/m2
所述一次电解步骤中:在一次电解反应过程中,电流为320—380A/m2,电流效率65—75%,槽电压为2.5—4.0V;
所述二次电解步骤中:在二次电解反应过程中,电流为200—400A/m2,电流效率70—80%,槽电压为2.5—4.0V;
所述三次电解步骤中:在三次电解反应过程中,电流为100—200A/m2,电流效率70—80%,槽电压为1.0—3.5V。
所述二次电解步骤中,配制的二次电解液中镍离子的浓度为40-100g/L;
所述三次电解步骤中,配制的三次电解液中钴离子的浓度为40-120g/L。
所述二次电解步骤中,二次电解液中含有酸根离子,该酸根离子为硫酸根离子、氯离子、氨基磺酸根离子、甲磺酸离子中的任意一种或任意组合;
所述三次电解步骤中,三次电解液中含有酸根离子,该酸根离子为硫酸根离子、氯离子、氨基磺酸根离子、甲磺酸离子中的任意一种或任意组合。
所述一次电解步骤、二次电解步骤、三次电解步骤中:所述一次电解阳极、二次电解阳极、三次电解阳极各自都包括多个单元体,在各自的电解反应中,每次只用一个单元体作为阳极参与反应,该单元体随电解反应体积缩小,同时,当单元体反应至更换条件时,更换单元体,此外,最后将所有更换下的单元体压在一起,重新作为阳极投入电解反应;
所述一次电解步骤中的更换条件为槽电压超过4V;
所述二次电解步骤中的更换条件为槽电压超过4V;
所述三次电解步骤中的更换条件为槽电压超过3.5V。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺中,包括依次进行的前处理步骤、热处理步骤、一次电解步骤、二次电解步骤、三次电解步骤,其中,前处理步骤用以回收铝,一次电解步骤用以将锂锰与钴镍分开,随后,锂锰可优选以酸性回收锰、碳酸沉锂的形式回收,镍元素在二次电解步骤中回收,钴元素在三次电解步骤中回收,同时,回收导电石墨,该设计的优点包括:首先,最终能实现铝、锂、锰、钴、镍、石墨的全面回收,回收效率较高,其次,连续进行了三次电解反应,电解中的电解液为循环使用,尤其二次电解步骤、三次电解步骤中都涉及到了酸的使用,提升了酸的利用率,还避免了电解反应对环境的污染,再次,现有技术中的酸浸工艺需要加热,是先将电能转化成热能,再由热能转为化学能,能量转换效率不高,同时,加热酸浸液过程中能耗损失还较严重,与其相比,本设计中三次电解反应都直接将电能转化成化学能,此过程能量效率高。因此,本发明不仅酸的利用率较高、不易污染,而且能耗较低,利于降低成本。
2、本发明一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺中,在三次电解反应过程中,对电解液的pH值都有限定,其中,一次电解液的pH值大于13,二次电解液的pH值为6—8,三次电解液的pH值为1—4,其原因在于pH值大于13时镍、钴不发生溶出,以便于分离锂锰元素和镍钴元素,而pH值在6—8之间时,镍在阴极析出,钴离子不会溶出,以便于分离镍元素与钴元素,至于最后的三次电解步骤中,pH值为1—4利于钴元素进入电解液,以在阴极析出,从而使得阳极只剩余导电石墨,进而便于钴元素、石墨的分离,整体上看,不仅实现了逐级分离,利于提升回收率,而且能够循环使用电解液。因此,本发明能实现逐级回收,回收效果较好。
3、本发明一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺中,配制的二次电解液的溶质中优选包括镍离子,类似,配制的三次电解液的溶质中优选包括钴离子,该设计能确保在各自对应的电解步骤开始运行时,电解的最初一段时间内,阴极不会有氢气产生,导致降低电流效率,延长反应时间。因此,本发明的电解效果较好。
4、本发明一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺中,作为处理对象的废旧三元锂离子电池正极材料主要成分为锂、镍、钴、锰、铝、PVDF与石墨,其中,铝通过比重分选以回收,PVDF通过煅烧以去除,避免对后续的电解反应产生干扰,锂、镍、钴、锰、石墨通过三次电解反应以逐级回收,最终,锂的回收纯度大于等于97.2%,回收率大于等于96.5%,镍的回收纯度大于等于99.2%,回收率大于等于99%,钴的回收纯度大于等于99.5%,回收率大于等于98.5%,锰的回收纯度大于等于98%,回收率大于等于97%,铝的回收纯度大于等于96%,回收率大于等于98%,石墨的回收纯度大于等于99%,回收率大于等于99.5%,整体效益十分可观,同时,生产中的能耗还较低,不易产生污染,利于推广应用。因此,本发明的回收效果较好,绿色环保。
附图说明
图1是本发明的操作流程图。
图2是本发明中一次电解步骤、二次电解步骤、三次电解步骤中阳极、阴极、电解槽的分布结构图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1与图2,一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,包括以下步骤:
前处理步骤:先对废旧三元锂离子电池正极材料进行破碎以得到破碎粉末,再对破碎粉末进行处理(优选为比重分选),以得到含铝粉末与含碳锂镍钴锰粉末;
热处理步骤:对含碳锂镍钴锰粉末进行煅烧以去除有机粘接剂,煅烧后获得煅烧后粉末;
一次电解步骤:先将煅烧后粉末压制成一次电解阳极,再将一次电解阳极、一次电解阴极放入一次电解液中进行一次电解反应,在一次电解反应过程中,一次电解阳极的体积会持续缩小,电解槽底部会持续出现结晶,当反应至电解槽底部不再出现结晶时,一次电解反应结束,此时,一次电解阳极剩余为一次剩余物;所述一次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述一次电解液的pH值大于13;
二次电解步骤:先对一次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到二次电解阳极,然后将二次电解阳极、二次电解阴极放入二次电解液中进行二次电解反应,在二次电解反应过程中,二次电解阳极的体积会持续缩小,镍物质在二次电解阴极上析出,当二次电解阴极上不再析出镍物质时,二次电解反应结束,此时,二次电解阳极剩余为二次剩余物;所述二次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述二次电解液的pH值为6—8;
三次电解步骤:先对二次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到三次电解阳极,然后将三次电解阳极、三次电解阴极放入三次电解液中进行三次电解反应,在三次电解反应过程中,三次电解阳极的体积会持续缩小,钴物质在三次电解阴极上析出,当三次电解阴极上不再析出钴物质时,三次电解反应结束,此时,三次电解阳极剩余为三次剩余物,然后对三次剩余物进行处理以得到导电石墨;所述三次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述三次电解液的pH值为1—4。
所述热处理步骤中,煅烧的温度大于180℃,煅烧的时间大于等于2小时。
所述热处理步骤中,煅烧的温度为250—350℃,煅烧的时间为2—3小时。
所述二次电解步骤中,配制的二次电解液的溶质包括镍离子;所述三次电解步骤中,配制的三次电解液的溶质包括钴离子。
所述热处理步骤中,在对含碳锂镍钴锰粉末进行煅烧之前,先对含碳锂镍钴锰粉末进行脉冲除尘。
所述回收工艺还包括锰锂回收步骤,该锰锂回收步骤是指:
对于一次电解步骤中在电解槽底部出现的结晶,先将结晶从电解槽中取出,再加水溶解,直至浓度为40—130g/l,以获得锂锰混合液,然后用酸降低锂锰混合液的pH值至2—4,再在锂锰混合液中插入钛做阴极、石墨做阳极以进行电解反应,在电解反应的过程中,锰物质在阴极逐渐沉积,直至锰物质不再产生后,结束电解反应,再在剩余的电解液中添加碳酸钠以沉淀出碳酸锂。
所述一次电解步骤中:在一次电解反应过程中,电流为320—380A/m2
所述二次电解步骤中:在二次电解反应过程中,电流为200—400A/m2
所述三次电解步骤中:在三次电解反应过程中,电流为100—200A/m2
所述一次电解步骤中:在一次电解反应过程中,电流为320—380A/m2,电流效率65—75%,槽电压为2.5—4.0V;
所述二次电解步骤中:在二次电解反应过程中,电流为200—400A/m2,电流效率70—80%,槽电压为2.5—4.0V;
所述三次电解步骤中:在三次电解反应过程中,电流为100—200A/m2,电流效率70—80%,槽电压为1.0—3.5V。
所述二次电解步骤中,配制的二次电解液中镍离子的浓度为40-100g/L;
所述三次电解步骤中,配制的三次电解液中钴离子的浓度为40-120g/L。
所述二次电解步骤中,二次电解液中含有酸根离子,该酸根离子为硫酸根离子、氯离子、氨基磺酸根离子、甲磺酸离子中的任意一种或任意组合;
所述三次电解步骤中,三次电解液中含有酸根离子,该酸根离子为硫酸根离子、氯离子、氨基磺酸根离子、甲磺酸离子中的任意一种或任意组合。
所述一次电解步骤、二次电解步骤、三次电解步骤中:所述一次电解阳极、二次电解阳极、三次电解阳极各自都包括多个单元体,在各自的电解反应中,每次只用一个单元体作为阳极参与反应,该单元体随电解反应体积缩小,同时,当单元体反应至更换条件时,更换单元体,此外,最后将所有更换下的单元体压在一起,重新作为阳极投入电解反应;
所述一次电解步骤中的更换条件为槽电压超过4V;
所述二次电解步骤中的更换条件为槽电压超过4V;
所述三次电解步骤中的更换条件为槽电压超过3.5V。
本发明的原理说明如下:
本发明优选将含碳锂镍钴锰粉末放入马弗炉中进行煅烧,以使有机粘接剂(优选为PVDF)分解,达到去除有机粘接剂的目的,从而使亲水性能良好的粉末,如含碳锂镍钴锰粉末露出来,便于降低后续电解电压,减少能耗。
本发明中的PVDF即聚偏氟乙烯Poly(vinylidene fluoride),英文缩写PVDF,主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物,是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物。
本发明中前处理步骤中得到的破碎粉末优选其大小为10-200μm,若低于该范围,则破碎后粉末微粒的粒径过小,容易造成粉尘,易悬浮在空中与设备里,若高于该范围,则破碎后粉末微粒的粒径过大,达不到铝和碳锂钴粉末分离的效果。
本发明在比重分选之后只会得到两种粉末,即含铝粉末与含碳锂镍钴锰粉末,其中,含铝粉末的比重小于含碳锂镍钴锰粉末。
本发明中对剩余物进行洗净、过滤是指:用纯水对剩余物进行重复的洗涤、过滤,直至洗到冲洗后的洗液(纯水)电阻不低于1MΩ•cm为止。
本发明中用酸降低锂锰混合液的pH值至2—4是指:使用无机酸或有机酸降低pH值至2—4,其中,无机酸或有机酸包括但不限于硫酸、氨基磺酸、甲磺酸。
本发明中一次电解液的溶质优选为NaOH或NH3
本发明中一次电解阴极、二次电解阴极、三次电解阴极所采用的惰性金属分别优选为“钛板、镀铱钛、镀钌钛或者铂片电极”,“钛板、镀铱钛、镀钌钛、铂片电极或者镍板”,“钛板、镀铱钛、镀钌钛、铂片电极或者钴板”。
本发明在前处理步骤中,对于得到含铝粉末,进行各种现有技术处理以回收铝。
本发明在三次电解步骤中,对于得到的三次剩余物依次进行纯水冲洗、过滤回收,以得到导电石墨。
实施例1:
一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,包括以下步骤:
前处理步骤:先对废旧三元锂离子电池正极材料进行破碎以得到破碎粉末,再对破碎粉末进行处理,以得到含铝粉末与含碳锂镍钴锰粉末;
热处理步骤:对含碳锂镍钴锰粉末进行煅烧以去除有机粘接剂,煅烧后获得煅烧后粉末;
一次电解步骤:先将煅烧后粉末压制成一次电解阳极,再将一次电解阳极、一次电解阴极放入一次电解液中进行一次电解反应,电流为320—380A/m2,电流效率65—75%,槽电压为2.5—4.0V,在一次电解反应过程中,一次电解阳极的体积会持续缩小,电解槽底部会持续出现结晶,当反应至电解槽底部不再出现结晶时,一次电解反应结束,此时,一次电解阳极剩余为一次剩余物;所述一次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述一次电解液的pH值大于13;
二次电解步骤:先对一次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到二次电解阳极,然后将二次电解阳极、二次电解阴极放入二次电解液中进行二次电解反应,电流为200—400A/m2,电流效率70—80%,槽电压为2.5—4.0V,在二次电解反应过程中,二次电解阳极的体积会持续缩小,镍物质在二次电解阴极上析出,当二次电解阴极上不再析出镍物质时,二次电解反应结束,此时,二次电解阳极剩余为二次剩余物;所述二次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述二次电解液的pH值为6—8;
三次电解步骤:先对二次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到三次电解阳极,然后将三次电解阳极、三次电解阴极放入三次电解液中进行三次电解反应,电流为100—200A/m2,电流效率70—80%,槽电压为1.0—3.5V,在三次电解反应过程中,三次电解阳极的体积会持续缩小,钴物质在三次电解阴极上析出(钴在阴极析出,2—5天取一次),当三次电解阴极上不再析出钴物质时,三次电解反应结束,此时,三次电解阳极剩余为三次剩余物,然后对三次剩余物进行处理以得到导电石墨;所述三次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述三次电解液的pH值为1—4。
实施例2:
基本内容同实施例1,不同之处在于:
对于一次电解步骤中在电解槽底部出现的结晶,先将结晶从电解槽中取出(当结晶量到一定程度时进行捞取,频率为2—5天一次),再加水溶解,直至浓度为40—130g/l,以获得锂锰混合液,然后用酸降低锂锰混合液的pH值至2—4,再在锂锰混合液中插入钛做阴极、石墨做阳极以进行电解反应,在电解反应的过程中,锰物质在阴极逐渐沉积,直至锰物质不再产生后,结束电解反应,再在剩余的电解液中添加碳酸钠以沉淀出碳酸锂。
实施例3:
基本内容同实施例1,不同之处在于:
所述二次电解步骤中,配制的二次电解液中含有镍离子,其浓度为40-100g/L,优选为70 g/L。
实施例4:
所述三次电解步骤中,配制的三次电解液中含有钴离子,其浓度为40-120g/L,优选为80 g/L。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式,本发明的保护范围并不以上述实施方式为限,但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化,皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:所述回收工艺包括以下步骤:
前处理步骤:先对废旧三元锂离子电池正极材料进行破碎以得到破碎粉末,再对破碎粉末进行处理,以得到含铝粉末与含碳锂镍钴锰粉末;
热处理步骤:对含碳锂镍钴锰粉末进行煅烧以去除有机粘接剂,煅烧后获得煅烧后粉末;
一次电解步骤:先将煅烧后粉末压制成一次电解阳极,再将一次电解阳极、一次电解阴极放入一次电解液中进行一次电解反应,在一次电解反应过程中,一次电解阳极的体积会持续缩小,电解槽底部会持续出现结晶,当反应至电解槽底部不再出现结晶时,一次电解反应结束,此时,一次电解阳极剩余为一次剩余物;所述一次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述一次电解液的pH值大于13;
二次电解步骤:先对一次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到二次电解阳极,然后将二次电解阳极、二次电解阴极放入二次电解液中进行二次电解反应,在二次电解反应过程中,二次电解阳极的体积会持续缩小,镍物质在二次电解阴极上析出,当二次电解阴极上不再析出镍物质时,二次电解反应结束,此时,二次电解阳极剩余为二次剩余物;所述二次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述二次电解液的pH值为6—8;
三次电解步骤:先对二次剩余物进行洗净、过滤,再对过滤后的滤渣进行压制以得到三次电解阳极,然后将三次电解阳极、三次电解阴极放入三次电解液中进行三次电解反应,在三次电解反应过程中,三次电解阳极的体积会持续缩小,钴物质在三次电解阴极上析出,当三次电解阴极上不再析出钴物质时,三次电解反应结束,此时,三次电解阳极剩余为三次剩余物,然后对三次剩余物进行处理以得到导电石墨;所述三次电解阴极的制作材质为惰性金属,所述三次电解液的pH值为1—4。
2.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:所述热处理步骤中,煅烧的温度大于180℃,煅烧的时间大于等于2小时。
3.根据权利要求2所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:所述热处理步骤中,煅烧的温度为250—350℃,煅烧的时间为2—3小时。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:所述二次电解步骤中,配制的二次电解液的溶质包括镍离子;所述三次电解步骤中,配制的三次电解液的溶质包括钴离子。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:所述回收工艺还包括锰锂回收步骤,该锰锂回收步骤是指:
对于一次电解步骤中在电解槽底部出现的结晶,先将结晶从电解槽中取出,再加水溶解,直至浓度为40—130g/l,以获得锂锰混合液,然后用酸降低锂锰混合液的pH值至2—4,再在锂锰混合液中插入钛做阴极、石墨做阳极以进行电解反应,在电解反应的过程中,锰物质在阴极逐渐沉积,直至锰物质不再产生后,结束电解反应,再在剩余的电解液中添加碳酸钠以沉淀出碳酸锂。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:
所述一次电解步骤中:在一次电解反应过程中,电流为320—380A/m2
所述二次电解步骤中:在二次电解反应过程中,电流为200—400A/m2
所述三次电解步骤中:在三次电解反应过程中,电流为100—200A/m2
7.根据权利要求6所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:
所述一次电解步骤中:在一次电解反应过程中,电流为320—380A/m2,电流效率65—75%,槽电压为2.5—4.0V;
所述二次电解步骤中:在二次电解反应过程中,电流为200—400A/m2,电流效率70—80%,槽电压为2.5—4.0V;
所述三次电解步骤中:在三次电解反应过程中,电流为100—200A/m2,电流效率70—80%,槽电压为1.0—3.5V。
8.根据权利要求4所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:
所述二次电解步骤中,配制的二次电解液中镍离子的浓度为40-100g/L;
所述三次电解步骤中,配制的三次电解液中钴离子的浓度为40-120g/L。
9.根据权利要求1、2或3所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:
所述二次电解步骤中,二次电解液中含有酸根离子,该酸根离子为硫酸根离子、氯离子、氨基磺酸根离子、甲磺酸离子中的任意一种或任意组合;
所述三次电解步骤中,三次电解液中含有酸根离子,该酸根离子为硫酸根离子、氯离子、氨基磺酸根离子、甲磺酸离子中的任意一种或任意组合。
10.根据权利要求1、2或3所述的一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺,其特征在于:
所述一次电解步骤、二次电解步骤、三次电解步骤中:所述一次电解阳极、二次电解阳极、三次电解阳极各自都包括多个单元体,在各自的电解反应中,每次只用一个单元体作为阳极参与反应,该单元体随电解反应体积缩小,同时,当单元体反应至更换条件时,更换单元体,此外,最后将所有更换下的单元体压在一起,重新作为阳极投入电解反应;
所述一次电解步骤中的更换条件为槽电压超过4.0V;
所述二次电解步骤中的更换条件为槽电压超过4.0V;
所述三次电解步骤中的更换条件为槽电压超过3.5V。
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