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随着锂离子电池产量和应用的增多,废弃锂离子电池的处理已经成为一个日益迫切的问题。在众多的处理方案中,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。本论文在探索试验的基础上,针对废锂离子电池组成特点,并结合实际情况,确定了电池放电处理→机械破碎→正负极分离→钴铝分离→硫酸双氧水浸出→钴锂沉淀分离的湿法工艺流程从废锂离子电池中回收有价金属铝、铜、钴、锂等。该工艺设计简单,着眼于实际应用,实现了资源的回收利用,无废物产生,对环境友好。具体的研究内容和取得的成果如下：通过预处理,将单体电池机械破碎,分离开电池正负极,正极材料在450°C焙烧2h,除去粘结剂PVDF,超声振荡2min,将钴酸锂成功从铝箔上分离,回收铝。负级材料在200°C焙烧2h,超声振荡2min,回收铜。在400°C、600°C、800°C的温度下对钴酸锂进行热处理,通过XRD和SEM分析发现,随着焙烧温度的增加,Co3O4含量逐渐增加,LiCoO2颗粒细小均匀,分散性好,易于浸出。对正极活性物质LiCoO2采用硫酸-双氧水体系浸出,成功分离乙炔黑等杂质。在单因素试验的基础上进行正交试验,结果发现：钻和锂的浸出率随着温度的升高、反应时间的增长、硫酸浓度的增加、双氧水加入量的增多而增大。确定最佳的浸出条件为：温度80℃、时间120min、酸氧比4：1、硫酸浓度4mol/L,钴和锂的浸出率达到94.3%。本文还对钻酸锂的浸出反应动力学进行了研究,由实验得出如下结论：(1)根据公式lntc=—mlnc+I,求出酸度影响级数m=0.82,因此钻浸出反应的速度与酸浓度之间的关系可表示为：说明硫酸浓度对Co2+浸取影响较大所得酸浸反应的动力学方程为：lntc=-0.82lncH++3.6812(2)根据公式可得钴浸出反应的表观活化能为17.3kJ/mol,该数值表明,钴浸出反应的控制步骤为扩散步骤。对钴酸锂浸出液中钴和锂离子进行沉淀分离实验,比较了直接合成法和过程络合法沉钴的效果,分别沉淀出α-Co(OH)2和β-Co(OH)2,并在800°C煅烧4h结晶,制备出氧化钴。用饱和的Na2CO3溶液在90℃的温度下沉锂,制备碳酸锂。通过XRD分析发现,制备的氧化钴和碳酸锂产品衍射峰尖锐,纯度较高。整个实验设计工艺简单,效率高,回收彻底,具有较好的应用前景。