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针对废旧锂离子电池正极材料回收中一些关键难题,论文提出电解剥离-生物质酸浸回收新工艺。研究采用硫酸柠檬酸为电解液,带铝箔的正极条为阴极,铂电极为阳极,电解剥离-浸出,实现了电池粉与铝箔剥离和部分钴的浸出。收集残余的浸出渣,采用燕麦秸秆粉为还原剂,用硫酸浸出渣中的钻。新流程避免了酸浸出过程铝箔的溶解带来的后续分离铝的难题,实现了铝箔的资源化回收,另外新流程不需双氧水为还原剂,过程简单经济安全。论文研究了电解-硫酸剥离浸出工艺动力学过程,研究表明浸出前期(5-30min)符合缩核模型,表观活化能为7.32kJ/mol,后期(75-180min)为内扩散控制模型,表观活化能17.05kJ/mol。电解浸出实验发现,由于氧化铝膜的溶解和氢气泡的“吹动”,正极电池粉在20～30min从铝箔上剥落,此后,钴的浸出能力逐渐减弱,电流效率逐渐降低。电解剥离最优实验条件为：硫酸浓度20～30g/L,柠檬酸浓度36g/L,电流密度为200A/m2,电解剥离-浸出时间为30min。在此条件下可实现正极粉与铝箔的分离,钴的浸出率为40%左右,铝箔溶解约2%,电流效率40～50%。对于电解剥离后残余的浸出渣,论文采用生物质燕麦秸秆粉代替双氧水作还原剂,用硫酸浸出。通过单因素实验,得到最佳工艺条件为：液固比为10,单位质量电池渣所需麦秆粉用量0.7g,硫酸浓度2mol/L,温度90℃,燕麦秸秆粉粒径为60～100目,电池渣中钻的浸出率在99%以上。为了降低浸出液中的COD,本文设计了三级酸浸工艺,结果浸出液中Co2+的浓度达到50g/L以上,而COD浓度降至1.5g/L左右。论文对生物质酸浸过程进行动力学研究,结果表明在浸出前期(0-20min)为缩核模型,而浸出后期(30～150min)受化学反应控制为主的缩核模型控制。浸出前后粉渣的FT-IR检测表明,燕麦秸秆粉含有丰富的木质素、聚木糖、纤维素和半纤维素等的还原性物质,在浸出过程能替代双氧水还原浸出钻。浸出液采用草酸沉钴,工艺条件为：pH值1-2,温度50-60℃,沉降时间1h,[C2O42-]/[Co2+]比值控制在1.05～1.1左右,钴的沉降率达到92～95%,沉降得到草酸钴产品经分析合格。论文将草酸钻用于制备钴酸锂正极材料,通过XRD分析晶格参数发现,钴酸锂材料具有良好的电池性能。