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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2019.03.016从废旧锂离子电池中回收有价值金属的研究孙明藏，叶华，陈武杰，李昊昱，肖骏（中南大学化学化工学院，长沙410083）摘要：以废旧的镍钴锰酸锂电池为原料，经过活性物质的分离、浸出、逐步化学沉淀等工序，有效回收了废旧锂离子电池中的有价值金属。采用H2SO4和还原剂(NH4)2SO3作为浸出剂对镍钴锰酸锂进行浸出试验，在最佳浸出条件下：H2SO41.0mol/L、(NH4)2SO30.34mol/L、固液比25g/L、反应温度60℃、反应时间40mi
2、n，Co、Ni、Mn、Li的浸出效率分别为97.61%、98.40%、97.91%和98.43%。然后采用共沉淀法回收浸出液中的镍、钴、锰，最后，通过添加饱和的Na2CO3回收母液中的Li+。关键词：锂离子电池；浸出；回收；碳酸锂中图分类号：TF81文献标志码：A文章编号：1007-7545（2019）03-0000-00StudyonRecoveringValuableMetalsfromSpentLithium-ionBatteriesSUNMing-cang,YEHua,CHENWu-jie,LIHao-yu,XI
3、AOJun(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstact：Applyingspentlithiumnickelcobaltmanganeseoxidebatteryasrawmaterial,valuablemetalsinwastelithiumionbatterywereeffectivelyrecoveredthroughseparationofactivematerial,l
4、eaching,andstepwisechemicalprecipitation.LeachingexperimentswereconductedapplyingH2SO4asleachingagentand(NH4)2SO3asreductant.LeachingefficiencyofCo,Ni,MnandLiis97.61%,98.40%,97.91%and98.43%respectivelyundertheoptimumleachingconditionsincludingH2SO4concentrationof
5、1.0mol/L,(NH4)2SO3concentrationof0.34mol/L,ratioofsolidtoliquidof25g/L,reactiontemperatureof60℃andreactiontimeof40min.Ni,CoandMninleachatearerecoveredbycoprecipitation.Li+inmotherliquorisrecoveredbyaddingsaturatedNa2CO3.Keywords：lithiumionbattery;leaching;recover
6、y;lithiumcarbonate据统计，早在2000年，全球锂离子电池产量已经超过5.8亿只，2010年已达到30亿只。2016年，仅我国生产的锂离子电池数量就已经高达78.42亿只，预计到2020年，全世界范围内报废的锂离子电池总量将超过250亿只，重量将高达50万t[1]。而这些废旧的锂离子电池中含有大量宝贵的有价金属，其中包括了5%~7%的锂、5%~10%的镍以及5%~20%的钴[2-3]，因此废旧锂离子电池的回收显得尤为重要。对废旧的锂离子电池进行回收利用不仅可以回收大量金属，降低生产成本，更可以降低其对环境
7、的污染，同时，电池材料的高效回收对电池行业可持续发展也起到至关重要。工业上高温冶金工艺回收废旧电池中的有价值金属，具有高效率和高生产率[4-5]。然而，该过程涉及材料的损失、灰尘及有害气体的排放，并且能耗高。此外，残余合金需要湿法冶金工艺将其精炼成纯净形式（盐、氢氧化物、金属）。通常，湿法冶金工艺使用强酸来浸出，如硫酸[6-9]、盐酸[10]或硝酸[11]。酸浓度（2~9mol/L）和温度（40~100℃）等因素对浸出的影响研究较多。胡传跃等[12]直接将废旧的正极材料溶解在10%氢氧化钠水溶液中使铝箔集流体变成NaAl
8、O2，而正极材料上附着的导电剂、粘结剂等则变成碱浸渣。随后用硫酸水溶液中和滤液，以Al(OH)3的形式回收铝碱浸渣，回收率达到93.5%。再用硫酸和双氧水溶液对碱浸渣进行溶解，用氢氧化钠溶液调节pH至5将滤渣净化。最后用饱和(NH4)2C2O4沉淀钴，钴的回收率达到96.3%。同时，KIM等[13]采用硫酸和双氧水使
