【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废旧锂电池回收，具体涉及一种废旧锂电池中黑粉的回收方法。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池，尽管在工作电压平台和能力密度方面稍逊于镍钴锰酸锂、锰酸锂等过渡金属氧化物型电池，但其独特的优势在于其卓越的充放电循环寿命、无可比拟的安全性、出色的热稳定性以及相对低廉的制造成本。这些特点使得磷酸铁锂电池在追求长久耐用、经济实惠且易于使用的电力储能及动力电池市场中脱颖而出，成为首选方案。
2、然而，随着磷酸铁锂电池的广泛应用和产业的迅速发展，一个不容忽视的问题也随之浮现——大量废旧磷酸铁锂电池的回收与处理。废旧磷酸铁锂电池的妥善处理，不仅是资源循环利用的重要环节，更是维护环境可持续性的关键所在。
3、目前，废旧磷酸铁锂电池的回收处理流程主要包括以下几个步骤：首先，根据电池的化学成分进行细致的分类；接着，进行物理拆卸，以分离出电池的不同组件；随后，经过高温煅烧和破碎分选，以提取有价值的材料；最后，进行电解液的回收和提取。然而，这一流程并非尽善尽美，仍存在一定的挑战和问题。
4、例如，在机械破碎过程中，废旧聚阴离子型电池的外壳、集流体和隔膜的破碎会不可避免地影响待回收正极材料的物理和化学性质。一方面，破碎过程可能破坏正极材料晶体内部的整齐排列，导致材料性能下降；另一方面，铜铝、磷酸根与锂离子电解液、粘结剂的混合增加了后续锂提纯工艺的难度，可能导致回收的锂纯度不足，进而影响再次制备电池的性能。这些问题在一定程度上制约了磷酸铁锂电池的工业应用和市场推广。
5、因此，如何优化和改进废旧磷酸铁锂电
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，用于提高黑粉回收分离得到的锂的纯度。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，包括以下步骤：
4、s1、回收废旧磷酸铁锂电池，放电，剪切破碎，剥离，研磨，除磁，得到预处理黑粉；
5、s2、向所述预处理黑粉中加入对甲苯磺酸钠，混合；开启流化床的加热器、泵机，加热，泵送空气，并将所述预处理黑粉泵送至燃烧室燃烧，降温，回收得到脱碳、氟的黑粉；
6、s3、所述脱碳、氟的黑粉中酸洗，固液分离，得到含锂离子、铜离子、铝离子的溶液a和含磷酸铁的固体a；然后将所述溶液a经滤膜过滤，取滤液即得纯净锂离子液。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述滤膜的制备包括以下步骤：
8、a1、取聚醚醚酮、浓硫酸混合，于45-55℃搅拌5-7h，转移至冰水浴中进行沉淀，过滤，取固相洗涤，干燥，得到物料a；
9、a2、取所述物料a、二甲基亚砜、羰基二咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑混合，于50-60℃搅拌6-9h，转移至去离子水中沉淀，过滤，取固相洗涤，干燥，得到物料b；
10、a3、取聚芳砜、无水氯仿混合，加入多聚甲醛、三甲基氯硅烷、无水四氯化锡，于45-50℃搅拌5-6h，转移至无水乙醇中沉淀，过滤，取固相洗涤，干燥，得到物料c；
11、a4、取所述物料c、三甲胺水溶液混合，于40℃搅拌18-20h，透析，冷冻干燥，得到物料d；
12、a5、取所述物料d、甲醇、去离子水、氨水、乙酸锌混合，超声分散20-30min，得到第一成膜液，备用；
13、取所述物料b、n-甲基吡咯烷酮混合，搅拌2-3h，得到第二成膜液，备用；
14、a6、将所述第一成膜液和第二成膜液按体积比为1：1混合，于45-55℃搅拌2-3h，通过流延法涂覆于玻璃板上，热风干燥12-18h，放入去离子水中冷却，待膜从玻璃板上脱落，将膜放入密封袋，用0.25mo l/l的硫酸浸泡48h，用去离子水浸泡半小时洗涤，重复洗涤3次，即得所述滤膜。
15、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤a1中，所述聚醚醚酮、浓硫酸的配量比为30-40g：550-600ml；所述浓硫酸中硫酸的质量分数为98％。
16、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤a2中，所述物料a、二甲基亚砜、羰基二咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑的质量比为6-8：100：1-1.2：0.6-0.7。
17、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤a3中，所述聚芳砜、无水氯仿、多聚甲醛、三甲基氯硅烷、无水四氯化锡的配量比为7-8g：9-10g：50ml：0.8-1ml：0.12。
18、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤a4中，所述物料c、三甲胺水溶液的配量比为8-10g：50-70ml；所述三甲胺水溶液中三甲胺的质量分数为15％。
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤a5中，所述第一成膜液的制备中所述物料d、甲醇、去离子水、氨水、乙酸锌的配量比为2-3g：10-12ml：10-12ml：1-2ml：1-2g；所述氨水的浓度为4mo l/l。
20、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤a5中，所述第二成膜液的制备中所述物料b、n-甲基吡咯烷酮的配量比为1-2g：5ml。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术所公开的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法通过调控滤膜孔径、季胺化改性制备得到对锂离子具有选择通过性的滤膜，提高黑粉回收分离得到的锂离子的纯度。
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1.一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，所述滤膜的制备包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤A1中，所述聚醚醚酮、浓硫酸的配量比为30-40g：550-600mL；所述浓硫酸中硫酸的质量分数为98％。
4.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤A2中，所述物料A、二甲基亚砜、羰基二咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑的质量比为6-8：100：1-1.2：0.6-0.7。
5.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤A3中，所述聚芳砜、无水氯仿、多聚甲醛、三甲基氯硅烷、无水四氯化锡的配量比为7-8g：9-10g：50mL：0.8-1mL：0.12g。
6.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤A4中，所述物料C、三甲胺水溶液的配量比为8-10g：50-70mL；所述三甲胺水溶液中三甲胺的质量分数为15％
7.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤A5中，所述第一成膜液的制备中所述物料D、甲醇、去离子水、氨水、乙酸锌的配量比为2-3g：10-12mL：10-12mL：1-2mL：1-2g；所述氨水的浓度为4mol/L。
8.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤A5中，所述第二成膜液的制备中所述物料B、N-甲基吡咯烷酮的配量比为1-2g：5mL。
...【技术特征摘要】
1.一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，所述滤膜的制备包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤a1中，所述聚醚醚酮、浓硫酸的配量比为30-40g：550-600ml；所述浓硫酸中硫酸的质量分数为98％。
4.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤a2中，所述物料a、二甲基亚砜、羰基二咪唑、1-(3-氨基丙基)咪唑的质量比为6-8：100：1-1.2：0.6-0.7。
5.根据权利要求2所述的一种废旧锂电池中黑粉的回收方法，其特征在于，步骤a3中，所述聚芳砜、无水氯仿、多聚甲醛、三甲基氯硅烷、...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱科帆，
申请(专利权)人：科立鑫珠海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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