【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及廢舊鋰離子電池資源化循環利用，尤其涉及一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法。
技術介紹
1、關于廢舊鋰離子電池的回收利用研究主要集中在鎳、鈷、鋰、錳等有價金屬的回收、正極材料的再生利用、負極石墨材料的高值化回收三方面。大部分回收的研究中沒有涉及鋰電池中廢舊銅箔。電解銅箔作為負極集流體，是鋰離子電池的重要組成部分。目前在電解銅箔工業生產中基本上都采用硫酸鹽體系，硫酸銅和硫酸是硫酸鹽體系電解液基本組分。廢舊電池中的銅箔經研磨機研磨、振動篩分篩、分選機分選后，回收得到的銅粉雜質少純度高、顆粒形貌規整、比表面積較大，有助于高效的硫酸溶解反應。
2、專利cn108570560a公開了一種從含銅廢料中回收銅的方法，該銅廢料中的陶瓷及玻璃成分，容易造成某些金屬包裹于其中而無法回收，影響電解精煉產物的質量，此外，大量的非金屬成分在焚燒過程中損失而無法得到有效的利用，并且排放的氣體會污染大氣，能耗高。專利cn102071312a和cn109504855a均公開了一種從低品位含銅物料中生產銅箔的方法，這些含銅料中的銅含量較低，均需要經過浸出、萃取等手段，生產工藝流程復雜，影響因素多，工藝不連續，并使用大量有毒、有害、強腐蝕性的試劑，廢液處理費用高且比較難處理。
3、由于電解銅箔對硫酸銅的純度有較高的要求，因此，常見的硫酸銅是以純銅和純硫酸為原料來制備硫酸銅，例如專利cn116856019a中記載了一種微米級鋰電池多孔銅箔制備方法及應用，以純銅和純硫酸作為原料，但是以純銅和純硫酸制備硫酸銅電解液，以純
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，解決現有電解液成本高的問題。
2、為實現上述目的，本申請采取的技術方案為：
3、一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，包括下列步驟：
4、1)將帶電的廢舊電池經連續設備撕碎、破碎、除磁、粉碎、篩分預處理后快速得到銅粉；
5、2)將步驟1)得到的銅粉經過清洗、過濾、烘干后備用；
6、3)配制硫酸與雙氧水混合溶液，在攪拌與加熱狀態下，將步驟2)處理后銅粉緩慢加入其中，直至銅粉全部溶解，并在溶解液中加入氯化鈉攪拌得到電解液；測定電解液純度；
7、4)待電鍍時，用氫氧化鈉調節ph得到電解銅箔所需電解液原料。
8、作為優選的技術方案，所述1)中帶電的廢舊電池包括各種型號的方形、圓柱與軟包鋰離子電池。
9、作為優選的技術方案，所述2)中，清洗銅粉使用的清洗劑為二氯甲烷、乙醇、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、丙酮、硫酸與超純水中的至少一種；清洗時間20～30min；清洗的方法為常溫下的超聲振動、噴淋洗滌中的一種或兩種。
10、作為優選的技術方案，所述清洗劑為硫酸時，硫酸的濃度≤10mol/l。
11、作為優選的技術方案，所述2)中過濾方式為布袋過濾、機械過濾中的一種或兩種，其中機械過濾包括有石英砂過濾、多介質過濾和纖維球過濾，過濾目數≤30。
12、作為優選的技術方案，所述3)中硫酸的濃度為≥15mol/l；雙氧水的濃度為≥9mol/l，加熱攪拌至銅粉完全溶解，雙氧水、硫酸與銅粉的用量按質量比1:2～5:2～5。
13、作為優選的技術方案，所述3)中銅粉溶解后得到cuso4溶液濃度為10mmol/l～1mol/l；h2so4濃度為0.5～2mol/l，加熱為蒸汽加熱，加熱溫度為50～60℃。
14、作為優選的技術方案，所述3)中氯化鈉按1mmol/l～100mmol/l的用量添加至溶解液；所述4)中使用氫氧化鈉將ph調節至0.3～1.2。
15、作為優選的技術方案，所述4)電鍍時，設置尾氣處理裝置，吸收的氣體為so2，吸收方式為活性炭吸附、uv光解、噴淋塔中的一種或幾種；電鍍時設置增加尾氣收集裝置，收集的氣體為o2。
16、作為優選的技術方案，所述3)中，用電感耦合等離子體原子發射光譜儀測定電解液純度，其中主要雜質元素及其含量(ppm)為co≤0.080，mn≤0.020，fe≤0.073，p≤0.077，且不含as、li、hg、cr、cd、pb、br、pbb、pbde等有毒有害物質或元素，電解液純度≥99.8％。
17、本專利技術具有如下有益效果：
18、1、本專利技術利用廢舊電池，通過撕碎、破碎、除磁、粉碎、篩分回收得到的雜質少、形貌規整的銅粉，再通過清洗、過濾、烘干除去銅粉中的雜質，清洗時能夠除去清洗掉銅粉內的鋁粉、黑粉、過破碎的隔膜和殘留的電解液，而通過選擇合理的過濾方式，則可以掉不溶于硫酸和雙氧水的其他固體雜質，從而制備高性能電解銅箔電解液；本工藝溶解效率高、雜質含量低、制備步驟簡單、生產效率高、廢水可循環使用，是一種環保、低成本、便于規模化生產運用的方法。
19、2、本專利技術一方面拓寬了電解法制備銅箔中銅料選擇的應用領域，另一方面實現了廢舊電池破碎分選的關鍵組分銅粉的資源化高效利用，既達到了固廢資源化的目的，又產生了高經濟效益，是一種非常有前景的成本低、處理工藝簡單、對環境不造成二次污染的新方法。
20、3、本專利技術在電解液中加入氯化鈉，氯離子的還原作用有利于在電解液中穩定二價銅離子，從而保持硫酸銅溶液的穩定性和均勻性，對于生產性企業來說，獲得的硫酸銅電解液一般難以短時間內立刻送入電鍍工藝，因此加入一定量的氯離子可以避免硫酸銅中的二價銅離子發生氧化，延長穩定時間；同時氯離子的加入不會對硫鹽酸銅溶液的電鍍產生雜質影響，避免純度受到影響。
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1.一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于，包括下列步驟：
2.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述1)中帶電的廢舊電池包括各種型號的方形、圓柱與軟包鋰離子電池中一種或多種。
3.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述2)中，清洗銅粉使用的清洗劑為二氯甲烷、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、丙酮、硫酸與超純水中的至少一種；清洗時間20～30min；清洗的方法為常溫下的超聲振動、噴淋洗滌中的一種或兩種。
4.如權利要求3所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述清洗劑為硫酸時，硫酸的濃度≤10mol/L。
5.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述2)中過濾方式為布袋過濾、機械過濾中的一種或兩種，其中機械過濾為石英砂過濾、多介質過濾或纖維球過濾的一種或多種，過濾目數≤30。
6.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原
7.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述3)中銅粉溶解后得到CuSO4溶液濃度為10mmol/L～1mol/L；H2SO4濃度為0.5～2mol/L，加熱為蒸汽加熱，加熱溫度為50～60℃。
8.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述3)中氯化鈉按1mmol/L～100mmol/L的用量添加至溶解液；所述4)中使用氫氧化鈉將pH調節至0.3～1.2。
9.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述4)電鍍時，設置尾氣處理裝置，吸收的氣體為SO2，吸收方式為活性炭吸附、UV光解、噴淋塔中的一種或幾種；電鍍時設置增加尾氣收集裝置，收集的氣體為O2。
10.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述3)中，用電感耦合等離子體原子發射光譜儀測定電解液純度，其中主要雜質元素及其含量為Co≤0.080ppm，Mn≤0.020ppm，Fe≤0.073ppm，P≤0.077ppm，且不含有毒有害物質，電解液純度≥99.8％。
...【技術特征摘要】
1.一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于，包括下列步驟：
2.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述1)中帶電的廢舊電池包括各種型號的方形、圓柱與軟包鋰離子電池中一種或多種。
3.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述2)中，清洗銅粉使用的清洗劑為二氯甲烷、乙醇、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、丙酮、硫酸與超純水中的至少一種；清洗時間20～30min；清洗的方法為常溫下的超聲振動、噴淋洗滌中的一種或兩種。
4.如權利要求3所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述清洗劑為硫酸時，硫酸的濃度≤10mol/l。
5.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述2)中過濾方式為布袋過濾、機械過濾中的一種或兩種，其中機械過濾為石英砂過濾、多介質過濾或纖維球過濾的一種或多種，過濾目數≤30。
6.如權利要求1所述的一種工業回收廢舊電池制備銅箔生產原料電解液的方法，其特征在于：所述3)中硫酸的濃度為≥15mol/l；雙氧水的濃度為≥9mol/l，加熱攪拌至銅粉完...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬航，王韻珂，萬邦隆，劉文彪，延衛，王嘉楠，
申請(專利權)人：云南云天化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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