一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法

本发明公开了一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法，将废旧锂离子电池正极材料切割至一定尺寸，置入高温反应器中用过热水蒸气处理一段时间，在氮气保护下冷却至室温左右，经机械粉碎后振动筛分，电选分离单质铝，最后在含氧气氛中焙烧去除导电碳材料，得到纯度98%以上的正极活性组分。所述分离方法步骤简单，不消耗有毒化学试剂，锂离子流失少，回收铝箔以单质形式存在。回收的正极活性组分纯度较高，可经组分调整后可再制造锂离子电池正极材料，提高废弃资源循环利用效率。

1.一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于利用过热水蒸气处理废旧锂电池正极材料，然后粉碎并电选除铝，即回收得到单质铝和较高纯度的正极活性组分，其中杂质碳含量0.05-0.1％，杂质铝含量0.4-1.1％；包括如下步骤：(1)将包括废旧锂离子电池正极活性组分和粘结剂的废旧锂离子电池正极材料切割为直径为1-4cm的片料，放入高温反应器中通过热水蒸气处理，处理温度为300-500℃，处理时间为0.5-4小时；然后在惰性气氛保护下冷却至室温；(2)将步骤(1)处理的废旧锂离子电池正极材料机械粉碎后振动筛分，得到粉末料；所述步骤(2)中机械粉碎后的粉末料直径不超过1mm，经筛网筛分后，筛上固体重新进行机械粉碎；所得固体经机械破碎后用160目或170目的筛网过滤；(3)将步骤(2)得到的粉末料电选分离出单质铝，得到黑色粉末；(4)将步骤(3)得到的黑色粉末在含氧气氛中程序升温至一定温度，焙烧一段时间后除去导电剂，得到纯度为98％-99.5％的正极材料活性组分；所述程序升温速率为5-15℃/min，焙烧温度为400-700℃，焙烧时间为2-3小时；所述步骤(1)中的废旧锂离子电池正极活性组分是钴酸锂(LiCoO₂)、镍酸锂(LiNiO₂)、锰酸锂(LiMn₂O₄)、镍钴酸锂(LiNi_xCo_1-xO₂，0<x<1)、镍钴锰酸锂(Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y，0<x+y<1)O₂)、Li₄Ti₅O₁₂(钛酸锂)或磷酸铁锂(LiFePO₄)；所述步骤(1)中的粘结剂为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯或聚氨酯。
2.如权利要求1所述一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)的惰性气氛是氮气，氦气或氩气中的一种或 几种。
3.如权利要求1所述一种过热水蒸气清洁分离废旧锂离子电池正极材料的方法，其特征在于：所述步骤(3)中含氧气氛是氧气、空气、氧气/氦气、氧气/氩气混合气中的一种或多种。