钴酸锂电池广泛应用于各类电子产品,是日常生活中必不可少的移动电源,但是锂电池的大量使用使其废弃量也在急剧增长,废锂电池中含有钴、锂、铝、铜、铁等有价值的可回收金属,同时锂电池中还含有电解质、有机粘结剂等有毒成分,锂电池的大量报废不仅造成资源浪费,还造成许多环境问题,因此,废锂电池的资源再生正成为亟需处理和关注的问题;在废锂电池资源再生过程中,课题组不仅关注钴、锂的回收,同时需要降低工艺能耗,提高清洁生产水平,对污染物减量化进行研究,以达到废锂电池回收经济效益最大化和污染物排放最小化。本文通过建立废锂电池再生资源化技术体系,对废锂电池进行资源化处理:首先将废锂电池进行放电处理之后,对其进行手工拆解获取电池正极,采用有机溶剂NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮）溶解有机粘结剂PVDF使正极上的活性材料LiCoO₂与铝箔分离,得到含活性物质LiCoO₂的黑色粉末,再用H₂S04+H₂O₂酸体系对LiCoO₂粉末进行酸浸出,使用萃取剂P204对浸提液中Co²⁺、Li⁺进行萃取除杂,得到富Co²⁺、Li⁺的萃余液,再用萃取剂P507对Co²⁺、Li⁺进行萃取分离,Co²⁺进入有机相,Li⁺进入水相,最后使用HC1反萃Co²⁺,得到较纯CoCl₂,用饱和Na2C03沉淀Li⁺,得到沉淀Li₂CO₃,从而达到回收Co、Li的目的。废锂电池资源再生过程中的主要工艺包括:废锂电池预处理工艺,H₂S04+H₂O₂酸浸工艺,有机溶剂萃取分离工艺,HC1反萃工艺。经预处理实验得出:饱和食盐水可对废锂电池进行放电完全;有机溶剂NMP能使正极活性物质LiCoO₂与铝箔分离,最佳固液比为1:4。H₂S04+H₂O₂酸体系对含LiCoO₂黑色粉末酸浸实验得出:硫酸浓度、浸提液温度、反应时间、液固比是影响Co²⁺、Li⁺浸出的重要因素,最优浸提Co²⁺、Li⁺条件为:硫酸浓度2mol/L、浸提液温度60℃、反应时间1h、固液比1:15,最优条件下钴、锂的浸出率均达到99%。P₂04萃取Co²⁺、Li⁺实验得出:影响P204萃取的主要因素有萃取pH,相比。P204最优萃取除杂条件为:pH=2.58,相比为1:1,此时P204萃取钴、锂的萃取率达到95%以上,杂质离子基本去除,锰、镁、锌的去除率均达到80%以上;P507萃取分离钴、锂实验得出:萃取pH,相比是影响P507萃取分离钴、锂的主要因素,最优萃取分离条件为:pH=5.46,相比为1:1,此时P507对钴的萃取率能达到98%。富钴有机相采用HC1反萃,得到CoCl2溶液,其最优反萃HC1浓度为3mol/L,钴的反萃率达到98%;富锂水相采用饱和碳酸钠进行沉淀回收锂,沉淀率在95%以上。针对废锂电池再生污染物,利用NaOH溶液吸收拆解过程中挥发的电解液从而对其进行无害化处理;计算H₂SO₄+H₂O₂酸体系下不同硫酸浓度浸出钴、锂条件下的酸消耗与剩余酸,控制合适酸量;分析锰、镁、锌三种金属在H₂SO₄+H₂O₂酸体系中的浸出率及萃取剂P204对锰、镁、锌的去除。酸消耗量和剩余量实验得出最优浸提Co²⁺、Li⁺条件下,100ml实验样品合适酸用量为:17.5ml,剩余酸量为6.5ml;通过测定锰、镁、锌三种金属在H₂SO₄+H₂O₂酸体系中的浸出率,得出三种金属均被浸出进入料液,浸出率均达到80%以上;在P204萃取除杂时,Mn²⁺、Zn²⁺去除率均能达到95%以上,Mg²⁺去除率能达到80%,采用NaOH溶液处理含锰、镁、锌离子的废液,使其生成稳定Mn（OH）₂、Mg（OH）₂、Zn（OH）₂沉淀而被去除。