技术摘要：
本发明提供一种废旧锂离子电池中有价金属的回收方法，所述方法包括如下步骤：S1、将正极材料废料和水的混合溶液置于反应容器中；S2、向所述反应容器中通入二氧化碳气体以使所述正极材料废料与二氧化碳进行反应；S3、反应结束后得含锂的浸出液；其中，所述浸出液的溶质  全部
背景技术：
由于化石能源对环境的污染较大，作为清洁能源的二次电池，尤其是锂离子电池 受到越来越多的关注，锂离子电池的应用范围也越来越广。然而，锂元素的资源是有限的， 随着锂离子电池使用量的日益增长，人们对锂资源的可持续供给也越来越多地担忧。锂离 子电池的寿命一般为3-5年，鉴于锂离子电池的大规模使用，目前越来越多的锂离子电池进 入了报废期。如果不能有效地处理废旧锂离子电池，势必给环境带来巨大压力。因此，从废 旧锂离子电池中回收有价金属，特别是从废旧电池的正极废粉中回收锂等有价金属元素， 无论是出于环境保护的需要，还是从保证资源的可持续供给的角度出发，都是国家的重大 需求。 目前，在锂离子电池三元正极废粉中回收锂的工艺中，多数将回收锂的步骤安排 在回收其它有价金属(如Ni、Co和Mn，或Ni、Co和Al)之后，这样就使得对锂的回收非常不利， 因为在回收其他有价金属的过程中，会在含有锂的母液中引入Na、NH4等杂质元素，杂质元 素的大量累积对锂的回收是极其不利的。此外，在回收其它有价金属的各个操作步骤中也 会产生锂的损失。而对于磷酸铁锂正极材料，因为Li的价值高于其它金属元素，优先提锂更 具有经济效益。 因此，针对锂电池的主流正极三元材料和磷酸铁锂材料，如果能够从正极废粉中 一步回收Li，且不造成其它金属元素的损失，极具重要意义。而对于从锂电正极废粉中回收 锂盐产品，实现高回收率，高纯度，并解决锂盐沉淀过程中的控盐问题，这些都极具挑战性。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种废旧锂离子电池中有价金属的回收方法，以解决现有技 术中的上述技术问题。 根据第一方面，本发明实施例提供了一种废旧锂离子电池中有价金属的回收方 法，所述方法包括如下步骤： S1、将正极材料废料和水的混合溶液置于反应容器中； S2、向反应容器中通入二氧化碳气体以使正极材料废料与二氧化碳进行反应； S3、反应结束后得含锂的浸出液； 其中，所述浸出液的溶质包含锂的碳酸盐。 优选的是，所述反应容器包括反应釜； 优选的是，所述反应釜包括高压反应釜。 优选的是，所述正极材料包括三元正极材料、钴酸锂和/或锰酸锂，所述方法具体 包括如下步骤： 4 CN 111593200 A 说　明　书 2/6 页 S1、将正极材料废料和水的混合溶液按一定固液比混合置于反应容器中； S2、向反应容器中通入二氧化碳气体，压力控制在0.5-5Mpa，反应温度控制在100- 220℃，反应时间为1-30h； S3、反应结束后，将反应釜降温泄压后，反应物过滤，得到含锂的浸出液； 优选的是，所述固液比为20g/L-300g/L； 优选的是，步骤S2中在反应的同时还进行搅拌，搅拌速度50-1000rpm； 优选的是，所述反应物过滤得到的滤渣的主要成分包括Ni、Co、Mn、Al和/或Cu元 素； 优选的是，将所述滤渣先进行酸浸，然后采用湿法冶金分离，实现有价金属Ni、Co、 Mn、Al和/或Cu的回收； 优选的是，所述湿法冶金分离包括沉淀分离或萃取分离。 优选的是，所述方法还包括如下步骤： S4、将所述含锂的浸出液在常压或真空的环境下在50-100℃加热、或采用旋转蒸 发的加热方式在50-100℃加热，然后在70-90℃烘干即可得到碳酸锂。 优选的是，所述正极材料包括磷酸铁锂正极材料，所述方法具体包括如下步骤： S1、将正极材料废料和水的混合溶液按一定固液比混合置于反应容器中； S2、向反应容器中添加相对于所述混合溶液体积百分比为2％-10％的双氧水后开 始通入流量为0.2-10L/min的二氧化碳气体，反应温度控制在0-60℃，反应时间为1-30h； S3、反应结束后，将反应物过滤，得到含锂的浸出液； 优选的是，所述固液比为25g/L-300g/L； 优选的是，步骤S2中在反应的同时还进行搅拌，搅拌速度100-2000rpm； 优选的是，所述反应容器包括常压反应釜； 优选的是，所述反应物过滤得到的滤渣的主要成分包括磷酸铁； 优选的是，将所述滤渣采用酸浸除杂或者直接再生的方式以进一步回收利用。 优选的是，所述方法还包括如下步骤： S4、将所述含锂的浸出液在常压或真空的环境下在50-100℃加热、或采用旋转蒸 发的加热方式在50-100℃加热，然后在70-90℃烘干即可得到碳酸锂。 优选的是，在步骤S3之后再进行除锂之外的残渣中其他有价金属离子或者残渣本 身的回收利用； 优选的是，在步骤S3之前不进行除锂之外的其他有价金属的回收； 优选的是，所述其他有价金属包括Ni、Co、Mn、Al、Cu和/或Fe元素。 优选的是，步骤S2中的所述二氧化碳气体来源于煤燃烧的烟道气体或者工业级 CO2。 优选的是，在步骤S1之前还包括如下步骤： S0、将拆解的锂离子电池正极材料进行前处理，制粉得到正极材料废料。 优选的是，将得到的所述浸出液加热得到碳酸锂产品，产品纯度大于99％，锂的回 收率在95％以上。 本发明通过将二氧化碳(CO2)通入正极废粉的水溶液，在一定条件下实现Li的选 择性提取，并且Li的提取优先于其他有价金属的提取，避免了现有技术中先提取其他有价 5 CN 111593200 A 说　明　书 3/6 页 金属过程中造成的Li的损失。将得到的浸出液加热即可得到碳酸锂产品，产品纯度大于 99％，Li的回收率在95％以上。 这一回收Li的技术，操作步骤简单，设备属于常规设备，在操作过程中，二氧化碳 (CO2)是主要的耗材，不使用其它酸碱，不产生废水，操作成本低廉，得到的锂盐产品纯度 高。在浸出过程中，除锂外的金属离子基本不浸出；而从浸出液中制备锂盐的过程中，只需 要加热就可以获得锂盐产品，无需额外的沉淀剂，因此可以有效地解决控盐和废水处理问 题。该技术极具有应用价值。 这一技术的另一价值在于，可以充分利用煤燃烧的烟道气体或者工业级CO2，烟道 气体中二氧化碳(CO2)的含量高达90％以上。将煤燃烧的烟道气体或者工业级CO2与锂离子 电池正极废粉相结合，制备高价值的碳酸锂产品，是废物利用的最佳理念。 附图说明 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中： 图1显示为本发明中回收方法的流程示意图。 图2显示为本发明中实施例一提取的碳酸锂的XRD图。 图3显示为本发明中实施例二提取的碳酸锂的XRD图。