在可充电电池中,锂离子电池由于其工作电压高,能量密度大,无记忆效应,重量轻,体积小等优势而被广泛应用于各种便携式移动设备中。随着电池生命周期的结束,大量的废弃锂离子电池会造成严重的环境污染和资源浪费等问题。对废旧锂离子电池进行资源化回收,不仅能够保护环境而且还能节约资源,以及带来巨大的经济效应。本文提出机械化学活化后采用EDTA+H₂O₂体系浸出废旧锂离子电池中有价金属的研究。在电池预处理阶段对废旧锂离子电池进行放电、拆解处理后得到后续实验所需的电池正极材料。对正极材料进行热处理以去除铝箔上的粘结剂后得到正极活性粉末。通过热重-差热分析,确定了热处理的温度为400℃,热处理时间为30 min。对处理后的样品进行FT-IR、SEM、XRD表征分析,证明在此温度下粘结剂基本可以去除。在机械化学活化浸出阶段,考察了球磨转速、球料比、球磨时间、EDTA添加量、H₂O₂的浓度等因素对金属浸出率的影响。得出最佳活化及浸出条件为:球磨转速650rpm、球料比60:1、球磨时间90 min、EDTA添加量1.5 g、H₂O₂浓度0.3 vol%。在该条件下,金属Co的浸出率达到了100%,金属Li的浸出率达到了98.23%。对机械化学活化机理进行探究时,利用Delogu单相反应指数方程对机械活化过程进行拟合,发现球磨转速和球料比的增加本质是通过提高活化过程的速率常数来提升金属的浸出率。对活化后的样品进行XRD、SEM、BET表征以及粒度分析和无序化程度分析,发现LiCoO₂的层状结构、形貌的破坏、比表面积变大、粒径变小以及晶体的无序化甚至于Co-O-Co键的断裂是机械化学活化降低反应条件,提升金属浸出率的一个原因;对浸出过程的动力学进行拟合,活化前样品浸出过程符合表面化学控制模型,活化后样品的浸出过程符合混合控制模型且以表面化学控制为主导。对样品活化前后活化能进行求解,发现活化后样品的浸出活化能降低是机械化学活化降低反应条件,提升金属浸出率的另一个原因。通过对回收过程进行经济性分析,发现本研究体系和其他有机酸浸出体系相比具有一定的经济优势。虽然在回收成本上不如无机酸浸出体系,但是本体系在浸出过程中无有毒气体产生,且浸出液无腐蚀性。因此本研究体系提出了一个高效、经济回收废旧锂离子电池的方法。