随着新能源产业快速发展,三元电池属于当前主流电池,报废后正极材料中会产生大量的钴、锰、镍有色金属资源,这些资源在我国用量巨大,需要大量依赖进口,如何有效地回收这部分金属成为当今研究的热点。本文通过实验发现在废旧电池经过焙烧、还原酸浸方法得到两种浸出液中,其中钴锰比高的浸出液采用P204-TBP（磷酸三丁酯）协同萃取的方法分离钴、锰、镍离子效果好;钴锰比低的浸出液使用P507萃取剂萃取分离钴、锰、镍离子的效果更好。本文利用H2SO4-H2O2酸浸体系浸出正极材料,P204-TBP协同萃取体系和P507萃取体系萃取分离两种钴锰比不同的电池浸出液,探究酸浸、萃取过程中的最佳工艺条件。针对不同废旧三元电池,通过焙烧、还原酸浸法对其进行浸出实验,探究了不同焙烧温度和时间对金属浸出率的影响,浸出过程中还考察了H2SO4浓度、浸出时间、还原剂加入量、温度、固液比和搅拌速度对金属离子浸出率的影响。针对浸出后高钴锰比浸出液,探究P204-TBP体系在萃取过程中最佳的萃取条件,研究了料液初始平衡p H值、TBP浓度、萃取相比及有机相皂化度对萃取率的影响,再通过洗涤与反萃来实现钴、锰、镍离子的分离。最佳的萃取工艺条件为:25%P204+10%TBP为萃取剂,65%煤油为稀释剂,在水相平衡p H值为3.7,皂化率为45%和相比O/A为1/2。洗涤实验最佳工艺条件为:以30 g/L硫酸锰溶液为洗涤液,洗涤相比O/A为20/1、洗涤级数为4。负载有机相的再生探究了相比与级数对反萃过程的影响,最佳工艺条件:VO/VA=3/1、反萃级数为3。反萃液通过结晶可以直接得到Mn Cl2产品。经实验可知在相同条件下,P204-TBP复合萃取剂比P204单一萃取剂的萃取效果更优秀。对两种萃取体系的热力学研究发现,在298.1-318.1 K下两种萃取体系均为吸热反应。针对浸出后钴锰比低的电池浸出液,探究P507体系在萃取过程中最佳的萃取条件,研究了料液初始p H值、料液浓度、P507浓度、相比O/A对萃取率的影响,并探究洗涤与反萃的最佳条件。实验结果表明:萃取体系组成为20%P507+80%煤油,水相平衡p H值4.5、皂化率45%、相比O/A值为1.5/1;洗涤液为30 g/L的硫酸锰溶液,洗涤水相平衡p H值4、洗涤相比O/A值为20/1、洗涤级数为4时效果最佳。反萃液通过结晶可以直接得到Mn SO4产品。通过机理研究推断出P507萃合物的组成为Co A2、Mn A2,属于阳离子交换反应。通过热力学研究,在298.1-318.1 K下萃取体系反应为吸热反应。