一种利用废旧锂电池正极材料制备CO₂捕获剂的方法

摘要

本发明涉及一种利用废旧锂电池正极材料制备CO₂捕获剂的方法，该方法为：将从废旧锂电池正极材料中回收处理得到的Li₂CO₃与二氧化硅以摩尔比2：1混匀后，在空气氛下于800～900℃煅烧4～8h制得Li₄SiO₄，即为CO₂捕获剂。所得Li₄SiO₄的CO₂吸附量为22.8～35.3wt%；在20次循环后仍能保持60～80%的吸附能力，循环性能良好。

主权项

一种利用废旧锂电池正极材料制备CO₂捕获剂的方法，其特征在于，该方法为：将从废旧锂电池正极材料中回收处理得到的Li₂CO₃与二氧化硅以摩尔比2：1混匀后，在空气氛下于800～900℃煅烧4～8h制得Li₄SiO₄，即为CO₂捕获剂；所述废旧锂电池正极材料包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、三元系材料、磷酸亚铁锂或其混合物；所述三元系材料是指含镍、钴、锰三种金属元素的正极材料；所述Li₂CO₃经废旧锂电池完全放电→电池破壳→正负极片分离→正极片破碎→有机溶剂溶解分离→酸浸→除杂→电极材料中非锂金属元素的去除→碳酸钠沉锂→过滤干燥处理后得到；具体步骤如下：1）完全放电处理：借助于剪切机和粉碎机，去除废旧锂离子电池的外包装得到单体电池，把单体电池置于饱和氯化钠水溶液中进行放电；2）电池破壳：把完全放电过的电池取出，使用破壳机打开电池外壳，然后立即放入纯净水中，消除电解液的环境污染隐患，分离取出正、负极片；3）正极片破碎及分离：使用破碎机将正极片破碎，将正极碎片置于有机溶剂NMP中，每10ml NMP添加1.0～2.0g正极片，于60～100℃搅拌1～3h，分离得到正极粉末材料；4）酸浸：将得到的正极粉末材料置于由1.2～4.5mol/l的无机酸和0.5～0.9mol/l过氧化氢组成的混合体系中，在60～85℃条件下搅拌加热1～2h，过滤除去滤渣，滤液备用；5）除杂：向步骤4）所得滤液中加碱调至pH值为2～5，加入P204萃取剂，用以除去其中的铝、铁、锌、锰、钙杂质；6）电极材料中非锂金属元素的去除：将步骤5）所得萃余液或者滤液的pH值调至2～5，加入理论用量120～130%的饱和草酸铵水溶液，在40～60℃搅拌30－60 min，趁热过滤，滤液为含锂溶液；7）碳酸钠沉锂：将步骤6）所得含锂溶液浓缩至20～30ml/g，调节pH至10，于50～60℃加入理论用量110～120%的碳酸钠固体，恒温搅拌30～60min，然后趁热过滤，滤渣于80～150℃干燥2～6h即得。