技术特征：
1.一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将研磨200目粉状的含锂电池废料加入做还原剂的含碳材料，得到混合料；（2）将混合料装入坩埚中，置于管式炉中，在气体流速为80-100 ml/min的二氧化碳气氛环境下从室温开始以2.5-4 ℃/min的升温速率使炉温升到650-800 ℃焙烧1-3 h，在二氧化碳气氛保护下自然冷却至室温；（3）将焙烧后的200目混合料与去离子水以液固比10-15:1配制成浆液，置于高压反应容器中，通入二氧化碳气体使得釜内压力维持在0.4-0.6 mpa，以转速400-600 rpm、温度为15-25 ℃条件下搅拌反应1-3 h后过滤，进行锂金属的回收，得到澄清碳酸氢锂溶液以及含镍、钴、锰滤渣；（4）将碳酸氢锂溶液经孔径为0.1或2
µ
m的滤膜进行过滤，进入填充经氢氧化锂溶液处理螯合性离子交换树脂d851后得到的锂型树脂的离子交换柱中，以除去钴、铝、镍、锰等杂质元素，即得碳酸氢锂纯化液；（5）将电池碳酸锂作为晶种加入碳酸氢锂纯化液，于70-90 ℃条件下加热分解1-2 h得到碳酸锂晶体，热解滤液及分解产生的二氧化碳分别进入步骤（3）及步骤（2）和（3）循环使用；（6）得到的碳酸锂晶体经过滤、80-90℃的热纯水洗涤2次、100℃的烘箱干燥，最终得到碳酸锂产品。2.如权利要求1所述的一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于：将步骤（2）焙烧后的200目混合料或步骤（3）得到的滤渣与1 m的硫酸溶液以液固比10:1配制成浆液，在反应温度70 ℃、反应时间1 h的条件下进行镍、钴、锰等有价金属的浸出，得到的浸出液送至萃取车间进行除杂回收。3.如权利要求1所述的一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述含锂电池废料包括镍锰酸锂、镍钴锰三元、钴酸锂或含锂石墨负极中的一种或几种。4.如权利要求1所述的一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于：所述步骤（1）中含碳材料是淀粉。5.如权利要求1所述的一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于：所述步骤（1）含锂电池废料中锂元素与含碳材料中碳元素的质量比为1:1-1.4。6.如权利要求5所述的一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于：所述步骤（1）含锂电池废料中锂元素与含碳材料中碳元素的质量比为1:1.4。7.如权利要求1所述的一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于：所述步骤（5）中电池碳酸锂作为晶种的量为碳酸氢锂溶液中0.5 %。8.如权利要求1所述的一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，其特征在于：所述步骤（6）中热纯水洗涤量为碳酸锂晶体湿重量的0.5-1倍。
技术总结
本发明提供一种碳热还原方式回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属并制备碳酸锂产品的方法，涉及废旧锂离子电池回收技术领域。本发明操作步骤简单，通过在二氧化碳气氛环境下进行废旧电池的碳热还原，首创性的克服了现有技术中的不足：提升碳的强化去除和可溶性碳酸锂的生成，有利于废锂电池有价金属的高效回收；在实现金属回收制备碳酸锂产品的同时循环利用二氧化碳，减少排放量，无大量的三废产生，能耗成本低，产品价值高，具有可观的经济效益，对废旧电池回收行业提供重要的指导依据。废旧电池回收行业提供重要的指导依据。废旧电池回收行业提供重要的指导依据。
技术研发人员：王红忠 曹栋强 龚丽锋 乔自鹏 黄飞中 李潮军 罗瑞平 初彦兴 康亮 邱颖 张璐璐 方聪 罗海川 王海斌 陈子杨 龙彩云 熊绍翔 姜俊彩 刘佳岐 戴春艳 邵蒙阳
受保护的技术使用者：安徽格派锂电循环科技有限公司
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2022/12/1