湿法提取手机锂离子电池中的钴和铝

随着锂离子电池在日常生活以及其他各方面应用的增长,其废弃量也在逐步增多。由此带来的环境污染和资源浪费问题也日益突出。所以对废旧锂离子电池的回收处置已经成为一个日益迫切的问题。在目前众多处置方案中,回收再生处理是目前的研究热点。它不仅可以解决废弃锂离子电池所引起的环境污染问题,而且对电池中经济价值高的金属元素进行回收并循环利用,也有效的缓解了资源的紧张。 论文从资源综合利用的角度考虑,总结归纳了废旧锂离子电池回收处理的现状;并对废旧锂离子电池中含量高、经济价值高的钴、铝和锂金属元素回收处理的工艺方法以及其中的影响因素进行研究,根据所得结果确定了湿法回收锂离子电池中钴、铝和锂元素的新工艺流程。 钴、铝和锂元素主要存在于锂离子电池的正极材料钴酸锂膜中。在目前回收锂离子电池正极材料的工艺中,大部分存在工艺复杂、设备要求高、容易引起环境污染、能耗较大等问题。论文在综合前人溶剂分离法和湿化学法从废旧锂离子电池中浸出钴的工艺此基础上,提出了采取成本较低的有机溶剂二甲基甲酰胺溶解钴锂膜上粘结剂PVDF分离铝箔的思路。通过实验,确定了当溶剂二甲基甲酰胺与钴锂膜的配比为10ml∶1.5g时,可实现铝箔与附着的正极活性物质完全分离。采取多级溶解工艺可充分发挥溶剂二甲基甲酰胺对粘结剂的溶解能力。溶解PVDF至饱和的有机溶剂可以通过直接蒸馏法进行再生回收,再生溶剂具有与新溶剂相同的溶解效果。 有机溶剂溶解后的浸渣主要含有LiCoO2和乙炔黑,采用硫酸和双氧水作为浸取体系把浸渣中钴、锂浸出,研究了浸取剂浓度,浸取剂用量,浸取液固比,浸取温度,浸取时间等对浸出效果的影响。通过单因素实验和正交实验,得到结论:在保证较高浸出率的前提下,选择浸取温度为75℃,硫酸的浓度6mo1/L,液固比40ml/g,过氧化氢用量12m1,浸出时间60min。钴离子和锂离子回收方案为:用草酸铵沉淀钴,实验条件为PH=4～5、温度40～50℃;用饱和碳酸钠沉淀锂,沉淀率都大于95%。