废弃PVC辅助氯化焙烧高效回收废旧锂离子电池正极材料

摘要

采用废弃PVC作为氯化剂,通过氯化焙烧与低温水浸复合,有效提高了废弃锂离子电池正极材料LiCoO2中钴和锂的浸出效率.系统研究了焙烧温度、氯化剂与正极材料LiCoO2物料比、焙烧时间等参数对钴和锂浸出率的影响规律和作用机制.研究结果表明:在焙烧温度500°C、物料比5∶1、焙烧时间120 min条件下,再经60°C水浸后,钴的浸出率达到95％以上,锂的浸出率高达99％.同时采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征焙烧前后材料的晶体结构和表面形貌以及元素化合价变化,阐明了氯化焙烧LiCoO2过程中钴和锂的物相间转化机制与动力学机理.与传统的湿法、火法和生物冶金相比,该废旧锂离子电池正极材料回收技术拥有更低的能源强度和更好的工业应用前景.