专利名称：用废旧锂离子电池制备钴铁氧体的方法
技术领域：
本发明涉及一种磁性材料的制备方法，特别用废旧锂离子电池制备钴 铁氧体的方法。 '
背景技术：
锂离子电池已经成为广泛使用的一种电池，这种大量的电池废物对环 境造成了严重的污染，同时也造成了资源的浪费。锂电池中的钴是重要资 源，量少而价格较贵的一种金属。我国每年钴的需求量约600-800t，其中60%以上需要进口。因而对废旧锂离子电池的综合利用研究，不仅具有较大的经济价值，而且在环保方面具有重要意义。目前对废旧锂电池的回收 主要是回收金属，而对不同金属的分离难度较大，工艺复杂，产品附加值 较低、且分离纯度低。钴铁氧体是一种性能优良的磁性材料，广泛应用于 微波吸收，磁纪录和催化剂，但目前钴铁氧体的制备都是从试剂或现成的 化工原料开始，成本较高。如果利用废旧锂电池制备钴铁氧体，其产品的 附加值高，是解决废旧锂电池的利用和环保问题的一个有效途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单，成本低和产品附加值高的用废旧 锂离子电池制备钴铁氧体的方法。本发明的技术方案是，用废旧锂离子电 池制备钴铁氧体的方法,其特征在于(1)将废旧锂离子电池的正极材放在 硫酸液中，当铝片与正极活性物质剥离后，取出铝片，并在此硫酸溶液中 加入铁粉，制成钴铁溶液；(2)将碱溶液加入上述钴溶液中调pH为5.0， 除去溶液中的少量A13+离子；(3)在钴铁溶液中加入适量的铁盐或亚铁盐，使铁钴的摩尔比值为1.0-3.0:1.0，加入冰乙醇分散剂并加入1.0-3.0mol/L的碱溶液，调整pH值为7-13，煮沸0.5-lh; (4)将上述煮沸 的溶液装入反应釜中，在100-250。C下反应2-24h; (5)对上述反应得到的 固体物分别用离子水和乙醇进行洗涤，在100-12(TC下干燥得到本发明的钴铁氧体。本发明与现有技术比较具有工艺简单，成本低且友好环境的显著优点。
具体实施例方式本发明有以下实施例 实施例1、取一块废旧锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶2.0mol/L 的H2S04溶液中，在4(TC反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分 离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为4(TC并保持lh 后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的Fe(N03)3水溶液，使铁 钴比为1.5: 1，在60。C搅拌加入3ml冰乙醇并加入lmol/L的NaOH溶液， 使铁钴共沉淀，煮沸0.5h，将混合液转移至水热釜中(填充度为80%)， 在12(TC水热反应4h，冷却用去离子水洗涤，再用乙醇洗涤，在105。C干 燥得钴铁氧体产品。实施例2、取一块废旧锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶3.0mol/L 的H2S04溶液中，在55"C反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分 离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为55'C并保持lh 后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的Fe2(S04)3水溶液，使铁 钴比为2.0: 1，在60。C搅拌加入2ml冰乙醇并加入lmol/L的KOH溶液， 使铁钴共沉淀，煮沸0.5h，将混合液转移至水热釜中(填充度为80%)， 在14(TC水热反应8h，冷却用去离子水洗涤，再用乙醇洗涤，在ll(TC干 燥得钴铁氧体产品。实施例3、取一块废旧锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶4.0mol/L 的H2S04溶液中，在6(TC反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分 离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为6(TC并保持lh 后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeCl3水溶液，使铁钴 比为2.5: 1，在7(TC搅拌加入3ml冰乙醇并加入lmol/L的NH3H20溶液， 使铁钴共沉淀，煮沸0.5h，将混合液转移至水热釜中(填充度为80%)，在180。C水热反应12h，冷却用去离子水洗涤，再用乙醇洗涤，在115t:干燥得钴铁氧体产品。实施例4、取一块废旧锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶2.0mol/L 的H2S04溶液中，在7(TC反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分 离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为7(TC并保持lh 后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeS04水溶液，使铁钴 比为1.5: 1，在80。C搅拌加入lml冰乙醇并加入lmol/L的尿素的水溶液， 使铁钴共沉淀，煮沸1.5h，将混合液转移至水热釜中(填充度为80%)， 在20(TC水热反应18h，冷却用去离子水洗涤，再用乙醇洗涤，在12(TC干 燥得钴铁氧体产品。实施例5、取一块废旧锂离子电池，破壳处理分离正负极，取正极材料溶3.0mol/L 的H2S04溶液中，在8(TC反应10min，使铝片和正极活性物质-钴酸锂分 离，取出铝片，再向溶液中加入适量还原铁粉，控制温度为8(TC并保持lh 后过滤。测定滤液中钴、铁的浓度，补加一定量的FeCl2水溶液，使铁钴 比为2.0: 1，在7(TC搅拌加入3ml冰乙醇并加入lmol/L的NaOH溶液， 使铁钴共沉淀，煮沸1.5h，将混合液转移至水热釜中(填充度为80%)， 在240。C水热反应24h，冷却用去离子水洗涤，再用乙醇洗涤，在110'C干 燥得钴铁氧体产品。
权利要求
1、用废旧锂离子电池制备钴铁氧体的方法，其特征在于(1)将废旧锂离子电池的正极材放在硫酸液中，当铝片与正极活性物质剥离后，取出铝片，并在此硫酸溶液中加入铁粉，制成钴铁溶液；(2)将碱溶液加入上述钴溶液中调pH为5.0，除去溶液中的少量Al3+离子；(3)在钴铁溶液中加入适量的铁盐或亚铁盐，使铁∶钴的摩尔比值为1.0-3.0∶1.0，加入冰乙醇分散剂并加入1.0-3.0mol/L的碱溶液，调整pH值为7-13，煮沸0.5-1h；(4)将上述煮沸的溶液装入反应釜中，在100-250℃下反应2-24h；(5)对上述反应得到的固体物分别用离子水和乙醇进行洗涤，在100-120℃下干燥得到本发明的钴铁氧体。
全文摘要
用废旧锂离子电池制备钴铁氧体的方法，本发明涉及一种磁性材料制备方法，本发明目的是提供一种工艺简单，成本低、产品附加值高的用废旧锂离子电池制备钴铁氧体的方法。本发明技术方案要点是，(1)将废旧锂离子电池的正极材料放在硫酸液中，当铝片与正极活性物质剥离后，并加入铁粉，制成钴铁溶液；(2)将碱溶液加入上述钴溶液中调pH为5.0；(3)在钴铁溶液中加入适量的铁盐或亚铁盐，使铁∶钴的摩尔比值为1.0-3.0∶1.0，加入冰乙醇分散剂并加入1.0-3.0mol/L的碱溶液，调整pH值为7-13，煮沸0.5-1h；(4)将上述煮沸的溶液装入反应釜中，在100-250℃下反应2-24h；(5)对上述反应得到的固体物洗涤，在100-120℃下干燥得到本发明的钴铁氧体。本发明用于制造钴铁氧体材料。
文档编号C01G49/00GK101219812SQ20081004918
公开日2008年7月16日 申请日期2008年1月24日 优先权日2008年1月24日
发明者刑新艳, 席国喜, 范仁秀 申请人:河南师范大学