CN114214519A - 一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法 - Google Patents

一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法。提取方法包括以下步骤：将锂离子电池进行放电，然后拆解出正极片，经高温热解去除粘结剂，分离富集得到正极材料；对富集得到的正极材料进行“控制氯化”转化后，可将锂选择性转化为易溶于水的氯化锂，而过渡金属元素则转化为不溶于水的金属氧化物；最终经水洗过滤处理可得到富锂水溶液。本发明使用控制氯化转化法，实现正极材料中锂资源的选择性提取，有效简化了后续混合金属的分离纯化工艺，极大地减少了化学药剂的消耗。本发明提出控制氯化法实现锂的选择性提取，既减少化学药剂用量，又提高了正极材料的资源回收效率，具有很强的实用性与发展潜力。

Description

一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法
技术领域
本发明涉及废旧锂离子电池资源化处理技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法。
背景技术
手机、数码产品和新能源汽车等锂离子电池产品已经成为人们日常生活的必需品。其中，锂-过渡金属氧化物(Lithium Transition Metal Oxide,LTMO)型电池，如锂锰氧化物(LMO)、锂钴氧化物(LCO)和锂镍钴锰氧化物(NCM)，因其优异的性能占据了主要的市场份额。为了锂电池产业的可持续发展，对废旧锂离子电池进行资源回收已然是势在必行。而其主要目的是为了回收废旧锂离子电池正极材料中Li，Co，Ni，Mn等价格昂贵的金属资源。通常情况下，若能选择性地将Li提取出来，剩余的钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)等性质相近的过渡金属元素可以协同处理回收做正极材料制备的前驱体，极大地简化回收工艺链。因此，如何实现锂的选择性回收成为当今一个新的研究热点。
湿法冶金作为一项工业上极其成熟的技术，被广泛应用于金属元素的浸出回收，但其对于金属选择性非常低。相对而言，火法冶金方法更容易实现Li的选择性提取。例如，碳热还原可以将Li转化为微溶于水的Li2CO3，而过渡金属则保持为不溶于水的金属单质或氧化物，但是由于Li2CO3的溶解度比较低，只能得到低锂的溶液，不利于后续的回收纯化。同时碳酸锂与盐化剂发生置换反应，生成易溶于水的氯化锂或硫酸锂，从而实现锂的选择性提取，但该方法需要额外提供CO还原气氛，属于“先还原、再置换”的反应过程，该发明对气氛要求高，既增加了工艺成本，同时CO的使用也增加了操作危险，存在潜在的爆炸和窒息隐患。而本申请，在常规的空气气氛下即可进行，采用一步转化过程，即选择性氯化转化，将锂直接选择性转化为易溶于水的氯化锂。此外，还可以通过添加过硫酸钠来进行氧化焙烧，选择性地将锂转化为易溶于水的Li2SO4，但是这同时也引入了Na杂质，提高后续分离难度。其它提取方法，如将正极材料还原，生成微溶于水的碳酸锂和金属氧化物。
本发明通过尝试利用氯化转化过程中Li与过渡金属元素释放性质的不同，来提高Li的提取效率，而抑制或降低过渡金属的释放，进而实现Li的高选择性提取。
发明内容
本发明的目的是针对锂电池中锂提取效率较低的问题，提供一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法。
本发明针对上述问题，基于市场上复杂的锂离子电池种类，提供一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法。该方法适用于锰酸锂、钴酸锂和三元锂等锂-过渡金属氧化物等类型电池。首先将废旧锂离子电池进行放电处理，然后经拆解分离得到正极片；将正极片进行热解处理去除粘结剂，分离富集得到正极材料；将所得正极材料经“控制氯化”转化后加水浸取，可选择性获得富含锂的水溶液。本发明充分利用锂离子电池正极材料中不同金属元素化学性质不同的特点，开发出适用于锂-过渡金属氧化物型正极材料中锂选择性提取回收的方法，与一般的回收方法相比，具有操作简单，药剂用量小，所得锂液浓度高等优点。该方法可有效实现正极材料中金属元素的分离回收，促进废旧锂离子电池正极材料的资源回收利用，具有重大的现实意义和社会意义。
为实现上述目的，本发明可以通过以下方案来实现：
本发明提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，所述方法包括下列步骤：
S1、将锂离子电池正极材料与铵盐混合后，进行高温焙烧处理；
S2、将步骤S1焙烧后的产物进行浸取并过滤，所得滤液为富含锂离子的溶液。
作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述正极材料是将废旧锂离子电池放电，将正极片再进行热解去除粘结剂，从正极片上脱落分离收集得到。
作为本发明的一个实施方案，所述放电具体为：将废旧锂离子电池于硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V。所述锂离子电池为锂-过渡金属氧化物型锂离子电池。
作为本发明的一个实施方案，所述硫酸锰溶液的浓度为1-3mol/L。
作为本发明的一个实施方案，所述热解为真空焙烧；焙烧温度为450-550℃，焙烧时间为30-60min。
作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述正极材料为锰酸锂、钴酸锂、三元锂镍钴锰酸锂中的一种。
作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述正极材料与铵盐的摩尔用量比例为1：1-1：8。正极材料与铵盐混合摩尔用量比例优选为1：3-1：6。
作为本发明的一个实施方案，所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中的一种。铵盐在升温过程中存在逸散损失的情况，同时也存在过渡金属发生副反应，与氯化铵反应转化成氯化物的情况，所以极材料与铵盐混合摩尔用量比例优选为1：3.5，只会与部分的锂发生反应生成易溶于水的氯化锂，而过渡金属元素则保持不溶于水的物相(即氧化物形态)。
作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述高温焙烧的温度为400～650℃，焙烧时间为10～60min。焙烧时间优选为20～40min。焙烧温度过高，会导致选择性下降，因为过高的温度导致生成的LiCl与过渡金属氧化物反应再生产类似正极材料的新产品；过低的温度，会导致反应无法启动或无法充分进行，导致锂的提取效率严重下降。过长的反应时间生成的LiCl会与过渡金属氧化物发生副反应，再生产不溶于水的新产物，导致锂的浸出率大幅度下降；过短的反应时间，则无法保证转化反应充分进行，导致Li没有得到充分提取。
作为本发明的一个实施方案，步骤S1中所述高温焙烧的反应气氛为有氧气氛，流量为100-200mL/min。本发明中，氧气的作用非常重要，起到控制还原、抑制反应程度的作用，也就是抑制过渡金属氧化物进一步还原的作用。有氧才能实现选择性，无氧无法实现选择性。若没有氧气存在，则过渡金属氧化物会被还原转化为氯化物，不能达到选择性提取锂的目的。如果没有氧气的话，过渡金属元素(Co/Ni/Mn)也会被转化为溶于水的氯化物。而当氧气存在时，则过渡金属的转化被抑制，而是以不溶于水的金属氧化物形式存在。流动气氛，可保证气氛中保持一定的氧含量，因为添加的氯化铵会产生氨气和氯化氢，可能造成氧含量的明显下降，不利于反应进行。
作为本发明的一个实施方案，步骤S2中所述浸取的溶剂为水。
作为本发明的一个实施方案，步骤S2中浸取的条件为：固液比为50-200g：1L，时间为20-60min，搅拌转速为200-400rpm/min；固液比中的固体指的是步骤3所加入正极材料的用量。所述浸取是在常温下进行。
作为本发明的一个实施方案，步骤S2中过滤所得的滤渣为过渡金属氧化物。
本发明是针对的是“锂-过渡金属氧化物”类型的锂电池正极材料，而其它体系的锂电池，如磷酸铁锂电池，则不适用，这是由于两种电池类型不一致，作用机理不一样导致的，其在提取过程中还会用到钠盐，会存在引入杂质的问题。
与现有技术相比，本发明提供的一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具有如下优点：
(1)适用于处理多种锂-过渡金属氧化物型锂离子电池，可以单独处理一种电池，也可以处理混合组分的电池，将锂从正极材料中选择性地提取出来；
(2)本方法将锂选择性转化为易溶于水的氯化锂，而将过渡金属元素转化为不溶于水的金属氧化物，通过水浸可以得到高浓度的含量溶液，易于后续回收。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提取流程示意图；
图2为实施例6的X-射线衍射图，其中a为锂选择性提取后余下的残渣的X-射线衍射(XRD)图，b为废旧锰酸锂电池正极材料添加了氯化铵后的反应物料的X-射线衍射(XRD)图；
图3为实施例12中锂选择性提取后余下的残渣的X-射线衍射(XRD)图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，如图1所示，将废旧锂电池拆解得到正极片，再进行热解得到正极材料，将其余氯化铵药剂混合，通过控制氯化方法进行反应，得到的产物再加水溶解并过滤，得到的滤液为高浓度的含锂离子溶液，所得的滤渣为过渡金属氧化物。
本发明所提的“控制氯化”转化反应过程如下：
36LiMn2O4(s)+36NH4Cl(s)→24Mn3O4(s)+48H2O(g)+36LiCl(s)+5N2(g)+26NH3(g)(1)
18LiCoO2(s)+18NH4Cl(s)→6Co3O4(s)+12H2O(g)+18LiCl(s)+N2(g)+16NH3(g)(2)
18LiNixCoyMn1-x-yO2(s)+18NH4Cl(s)→6xNi3O4(s)+6Co3O4(s)+6(1-x-y))Mn3O4(s)+12H2O(g)+18LiCl(s)+N2(g)+16NH3(g) (3)
实施例1
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在450℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:8mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于氮气气氛下(流量100mL/min)在450℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得Li的浸出率为95.23％，Mn的浸出率为94.13％，Li选择性(按摩尔比计算)为39.45％。
实施例2
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:8mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于氩气气氛下(流量100mL/min)在450℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为94.89％，Mn的浸出率为93.33％，Li选择性(按摩尔比计算)为39.31％。
实施例3
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:8mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为99.39％，Mn的浸出率为39.45％，Li选择性(按摩尔比计算)为66.02％。
实施例4
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:8mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在650℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为82.20％，Mn的浸出率为19.41％，Li选择性(按摩尔比计算)为73.03％。
实施例5
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:1mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为29.61％，Mn的浸出率为0％，Li选择性(按摩尔比计算)为100％。
实施例6
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为91.73％，Mn的浸出率为6.49％，Li选择性(按摩尔比计算)为90.04％。如图2所示，锂的浸出率和选择性均较高，锰主要以氧化锰的形态存在。
实施例7
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:4mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为97.01％，Mn的浸出率为12.26％，Li选择性(按摩尔比计算)为83.45％。
实施例8
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应1min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为100％，Mn的浸出率为41.98％，Li选择性(按摩尔比计算)为61.14％。
实施例9
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应10min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为99.2％，Mn的浸出率为20.15％，Li选择性(按摩尔比计算)为75.85％。
实施例10
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应20min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为97.76％，Mn的浸出率为11.83％，Li选择性(按摩尔比计算)为84.09％。
实施例11
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应60min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为55.03％，Mn的浸出率为0.17％，Li选择性(按摩尔比计算)为99.52％。
实施例12
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧钴酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧钴酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为87.96％，Co的浸出率为8.34％，Li选择性(按摩尔比计算)为91.34％。如图3所示，锂的浸出率和选择性均较高，钴主要以氧化钴的形态存在。
实施例13
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧三元锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧镍钴锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为86.93％，Ni的浸出率为0.33％，Co的浸出率为0.04％，Mn的浸出率为0.92％，Li选择性(按摩尔比计算)为99.54％。
实施例14
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为67.60％，Mn的浸出率为0.16％，Li选择性(按摩尔比计算)为99.64％。
实施例15
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:6mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为99.89％，Mn的浸出率为30.57％，Li选择性(按摩尔比计算)为67.90％。
实施例16
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在575℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为89.13％，Mn的浸出率为4.36％，Li选择性(按摩尔比计算)为92.89％。
实施例17
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在700℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为63.33％，Mn的浸出率为30.69％，Li选择性(按摩尔比计算)为56.88％。
实施例18
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在350℃下保温反应30min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为56.13％，Mn的浸出率为50.94％，Li选择性(按摩尔比计算)为41.33％。
实施例19
本实施例提供了一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，具体包括如下的步骤：
1、将废旧锰酸锂电池于1mol/L硫酸锰溶液中进行放电至残余电压低于0.1V；再将放电后的电池进行拆解，得到正极片，并将所得正极片在500℃的真空条件下焙烧30min，进行热解去除粘结剂，将正极材料从正极片上脱落分离收集；
2、将废旧锰酸锂电池正极材料和氯化铵按照1:3.5mol/mol的用量比进行混合作为反应物料备用，将物料置于陶瓷坩埚反应器内，于空气气氛下(流量100mL/min)在550℃下保温反应40min；
3、将焙烧反应后的固体，按照固液比100g/L的比例进行常温水洗20min并搅拌，搅拌转速为200rpm/min，过滤后滤液中测得，Li的浸出率为80.13％，Mn的浸出率为1.40％，Li选择性(按摩尔比计算)为97.34％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
S1、将锂离子电池正极材料与铵盐混合后，进行高温焙烧处理；
S2、将步骤S1焙烧后的产物进行浸取并过滤，所得滤液为富含锂离子的溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述正极材料为锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述正极材料与铵盐的摩尔用量比例为1：1-1：8。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铵盐为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵中的一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述高温焙烧的温度为400～600℃，焙烧时间为10～60min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述高温焙烧的反应气氛为有氧气氛，流量为100-200mL/min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述正极材料是将废旧锂离子电池放电，将正极片再进行热解去除粘结剂，从正极片上脱落分离收集得到。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述热解为真空焙烧；焙烧温度为450-550℃，焙烧时间为30-60min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述浸取采用的溶剂为水。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中浸取的条件为：固液比为50-200g/L，时间为20-60min，搅拌转速为200-400rpm/min。
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