随着锂离子电池产量和应用的增多,废弃锂离子电池的处置已经成为一个日益迫切的问题。在众多处置方案中,再生处理是目前的研究热点,同时也是最具发展前途的方案:它不仅可以解决报废锂离子电池所带来的一系列环境问题,而且对电池中有价金属进行回收并循环利用,也有效的缓解了资源的紧张。 本文总结归纳并比较了目前废弃锂离子电池再生处理的火法冶金、湿法冶金和其它一些相关的技术,在此基础上提出了基于酸浸和盐析联用的湿法冶金处理工艺:锂离子电池的LiCoO₂电极在酸中浸出,浸出液中的Co²⁺则采用盐析的方法进行分离、回收。本文首次采用的盐析法与之前常用的有机萃取分离回收金属离子的方法相比,具有原料廉价易得、流程简单、能耗低、无污染等优点,是一种经济、环保的绿色技术。 LiCoO₂电极在盐酸中的浸出,通过正交实验分析了盐酸浓度（C）、浸出温度（T）、浸出时间（t）、固-液比（S/L）等因素对Co浸出率的影响,找出最佳浸出条件为:C=3mol·L^-1、T=60℃、t=60min、S/L=10g·L^-1。在该最佳条件下,Co的浸出率为94.99%。 考虑到盐酸浸出过程产生Cl₂造成操作环境恶化、危害人体健康,因此用硫酸代替盐酸。当在硫酸中加入体积分数为1.5%的还原剂H₂O₂时,其浸出效果与盐酸浸出体系相当;在不加还原剂的超声波辅助浸出条件下,发现超声波强化浸出作用的效果与硫酸的浓度有关:当硫酸浓度较低(<1.0mol·L^-1)时,超声波作用于自由水分子产生的还原剂H₂O₂对浸出有显著的强化作用;而当硫酸浓度高于1.0mol·L^-1时,由于此时溶液的粘度增大、自由水分子含量减少,致使超声作用只能产生很少甚至不能产生H₂O₂,因此对强化浸出并无多大效果。 浸出液中Co²⁺的盐析分离回收,是基于溶剂化作用模型。根据该模型,在浸出液中加入硫酸铵和乙醇来调整溶液的饱和度、使Co²⁺溶剂化能改变而发生盐析。初步探讨了饱和硫酸铵溶液和乙醇用量对盐析率的影响,发现当浸出液、饱和硫酸铵溶液和乙醇三者的体积比为2:1:3时,Co²⁺总的盐析率可达到92%以上,盐析产品为（NH₄）₂Co（SO₄）₂;根据溶剂化能的差异,浸出液中Co²⁺与共存离子Al³⁺可通过分段盐析控制它们的先后析出顺序,进行初步分离,分段盐析产品中（NH₄）₂Co（SO₄）₂的质量分数最高可达94%,析出的铝盐为（NH₄）Al（SO₄）₂。