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钛酸锂作为锂离子电池的负极材料,性能优异,同时具有较高的稳定性和安全性,因此在锂离子电池负极材料中占有一席之地,主要应用于新能源汽车以及3C行业。随着新能源汽车的大规模推广,报废锂离子电池也逐渐增多,不管是废旧锂离子电池对环境的污染还是资源的综合回收,废旧锂电池的合理回收再利用都有着十分重要的意义。本文以废旧钛酸锂型锂电池负极材料为原料,使用廉价的化学试剂,结合选矿和冶金的方法,综合分离回收钛酸锂电池中的锂和钛,并分别制成碳酸锂和钛白粉。将拆解后的电池废料先通过选矿工艺进行湿磨、浮选预处理,除去废料中的碳粉以及一些电池塑料外壳,再通过稀酸“优浸法”将钛酸锂中的锂和钛分离,将含锂的浸出液浓缩除杂制备碳酸锂,含钛浸出渣通过氧化焙烧制备二氧化钛,达到了较好的工艺指标,具体步骤如下:1、预处理阶段采用选矿工艺中棒磨和浮选,通过在棒磨过程中添加硫酸铝作为絮凝剂,浮选过程中添加煤油和2#油分别作为捕收剂和起泡剂,得到精矿品位13.49回收率67%的碳质细泥。减少了电池废料中所含的碳粉和电池塑料外壳,有效提高后端的浸出和焙烧效率。2、采用“优浸法”处理预处理过后的电池废料:通过合适的酸浸条件,只把钛酸锂电池材料中的锂浸出,而钛则以偏钛酸的形式保留在浸出渣用于制备氧化钛。将电池废料通过稀酸加热搅拌,考察了酸浓度、液固比、浸出温度和时间对酸浸过程的影响。最终得到锂浸出率为90%,综合回收率达到92%,而钛的浸出率仅为1.08%,未被浸出的钛都保留在浸出渣中,通过稀酸“优浸法”选取合适的条件浸出,使钛酸锂废料达到了锂钛分离的效果,为后期的综合回收提供了良好的条件。3、将含锂浸出液制备电池级碳酸锂,先进行两道调碱除杂,通过添加饱和的碳酸钠溶液制备碳酸锂。首先将含锂酸浸液先加热浓缩至20g/L,同时调节pH至10左右将浸出液中的Mn、Ni、Ti、Ca离子沉淀出来,过滤后将得到的富含锂液,以缓慢喷洒的形式加入至饱和碳酸钠溶液中得到碳酸锂,过滤后加纯水搅洗得到纯度为99.5%的电池级碳酸锂。4、通过对浸出渣进行XRD和TG-DTA分析,探究了氧化焙烧过程中焙烧气氛,焙烧温度,焙烧时间等条件的单因素试验,通过适当的焙烧条件,将浸出渣烧制成达到国家标准的工业R1级二氧化钛。