毕 业 论 文
题 目： 废旧锂电池中贵重金属的回收与再利用研究
学院： 化学化工学院 专业： 应用化学 班级：应化1102班 学号：201106180202 学生姓名： 夏 靖 导师姓名： 吴锋景
完成日期： 2015年6月8日
诚 信 声 明
本人声明：
1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；
2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；
3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名： 日期： 年 月 日
毕业设计（论文）任务书
题目： 废旧锂电池中贵重金属的回收和再利用 姓名 夏靖 学院 化学化工学院 专业 应用化学 班级 1102 学号 201106180202 指导老师 吴锋景 职称 工程师 教研室主任 肖鑫 一、基本任务及要求：
1、根据课题内容查阅资料，撰写开题报告4000字左右。（含文献综述2500字）；
2、根据文献资料及废电池中贵重金属的回收方法和处理技巧以及工业流程，得出回收的最佳条件； 3、通过多道工艺（碱浸、酸浸、沉钴、沉锂、沉铝等）回收得到尽可能多的有用金属，减少资源的浪费，确保绿色环保；
4、根据实验结果对废旧锂电池的回收与再利用进行了研究和探讨。 5、撰写论文一篇，12000字以上。
二、进度安排及完成时间：
1、2014.12.15～2015.3.1 查阅文献资料。 2、2015.3.2～2015.4.2 撰写文献综述和开题报告。 3、2015.4.3～2015.4.15 设计实验方案，领取实验仪器。 4、2015.4.16～2015.5.31 开展实验工作。 5、2015.6.1～2015.6.8 整理实验数据并撰写毕业论文。 7、2015.6.9～2015.6.11 提交毕业论文、工作手册，原始记录等。 8、2015.6.12～2015.6.17 毕业答辩，修改毕业论文，评定成绩，提交成绩单。
目 录
摘 要 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- I Abstract ----------------------------------------------------------------------------------------------------- II 1 绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1课题背景及研究目的与意义 ----------------------------------------------------------------- 1 1.2 锂离子电池概述 -------------------------------------------------------------------------------- 1 1.3锂电池发展史 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 1.4 废旧锂电池回收研究现状及意义 ----------------------------------------------------------- 3 2 锂离子电池的回收 ------------------------------------------------------------------------------------ 4
2.1 实验部分 ----------------------------------------------------------------------------------------- 4
2.1.1 实验药品与仪器 ----------------------------------------------------------------------- 4 2.1.2 实验方法 -------------------------------------------------------------------------------- 4 2.2 结果与讨论 -------------------------------------------------------------------------------------- 5
2.2.1 废旧锂离子电池的前期处理的探讨 ------------------------------------------------ 5 2.2.2 碱浸工艺的研究 ------------------------------------------------------------------------ 8 2.2.3沉铝工艺的研究 ------------------------------------------------------------------------- 9 2.2.4酸浸工艺的研究 ------------------------------------------------------------------------- 9 2.2.5沉钴工艺的研究 ------------------------------------------------------------------------ 11 2.2.6 沉锂工艺的研究 ----------------------------------------------------------------------- 12 2.3 小结 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 12 3 锂电池回收物的重新利用 ------------------------------------------------------------------------- 13
3.1实验部分 ----------------------------------------------------------------------------------------- 13
3.1.1 实验药品与仪器 ----------------------------------------------------------------------- 13 3.1.2 实验方法 -------------------------------------------------------------------------------- 14 3.2 结果与讨论 ------------------------------------------------------------------------------------- 14
3.2.1碳酸钴的制备工艺的研究 ------------------------------------------------------------ 14 3.2.2 四氧化三钴的制备的研究 ----------------------------------------------------------- 16 3.2.3钴酸锂制备工艺的研究 --------------------------------------------------------------- 18 3.3 小结 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19 4 结论 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
4.1 主要工艺流程 ---------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2 回收各工艺的最佳条件 ---------------------------------------------------------------------- 20 4.3主要工艺流程图 -------------------------------------------------------------------------------- 20 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 致 谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 24
废旧锂电池中贵重金属的回收与利用研究
摘 要：针对废旧手机电池等造成的日益严重的环境问题，本文对于锂离子电池的回收与电池正极材料前驱体Co3O4的制备及正极材料Li2CoO2做了进一步的研究。本内容研究了废旧电池前期处理放电实验，比较不同浓度NaCl溶液中的放电效果，最终得出。1.5mol/LNaCl溶液最合适。同时还研究了正极材料与集流体分离的方法，包括碱浸工艺；沉铝工艺；酸浸工艺；沉钴工艺以及沉锂工艺。碱浸工艺，用1.5mol/LNaOH溶液可以将铝箔纸与正极材料有效地分开。而在沉铝工艺，必须将溶液的pH值控制在5.2左右，使Al3+完全沉淀，抽滤得到Al(OH)3白色固体。酸浸方法是用2.0 mol/LHCl溶液将正极材料溶解得到含钴的溶液。沉钴工艺，将溶液pH控制在8.5以上，使钴离子完全沉淀。沉锂工艺时，可利用Li2CO3微溶于水，但在乙醇与丙酮中却不溶的这一性质，使Li+尽量沉淀完全，从而完成了正极材料的回收；再利用回收物制备碳酸钴（粒度：22~23μm）、在700~800℃高温煅烧2~3h，制得四氧化三钴（粒度：18.4~19.5μm），再高温固相制备钴酸锂，从而完成废旧电池的回收利用。
关键字：Li2CoO2；废旧锂离子电池；Co3O4；回收。
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