自锂离子电池真正商品化以来,各种型号和规模的电池层出不穷,被广泛应用于各行各业,推动了社会的迅速发展。但通常来说,锂离子电池的使用寿命为3到5年,每年都会有大量的废旧锂离子电池被淘汰。进行废旧锂电的有效回收,一方面可以减小其对环境的污染,另一方面可以缓解已呈现的贵金属资源危机。我国自2017年开始大力发展三元锂离子电池以满足市场需求,可以预料2022年后,我国市场上将出现大量的废旧三元锂离子电池亟待回收。本论文以最常见的18650型号的废旧三元锂离子电池为研究对象,开发了两条不同的湿法回收工艺路线,系统地研究了各金属离子的分离与回收性能,为最终实现我国废旧三元锂离子电池高效回收利用提供了一定的技术支撑。首先对锂离子电池进行预处理,依次经过放电、拆卸、分离阴极、剪切、铝片溶出、粘接剂分解等步骤,得到待处理回收的三元阴极活性材料。采用丙酸+过氧化氢的浸出体系,对阴极活性材料进行酸性溶出条件考察,在最优的浸出条件下,Ni2+、Co2+、Mn2+和Li+四种离子的溶出率可以分别达到97.4%、97.1%、97.5%和99.2%,并对浸出动力学的探究,证明了阴极活性物质的浸出过程是由化学反应所控制的。此后分别用丁二酮肟(DMG)、KMnO4和C2H2O4对浸出液中的Ni2+、Mn2+和Co2+三种离子进行分步沉淀回收,并考察了各回收条件。滤液中Li+的回收相对困难,依次进行浓缩、热分解、再溶出和调节pH=12后,用Na2CO3实现Li2CO3的沉淀回收,经XRD分析及纯度测试,其纯度可以达到99.9%。最终Li+、Ni2+、Co2+和Mn2+四种离子的回收率分别可以达到71.2%、96.5%、96.3%和 94.3%。为了缩短回收流程,提高各离子的回收率,提出先对经过预处理的阴极活性材料进行热还原处理,实现了金属离子由高价态降为低价态,经XRD分析表明经还原后的阴极活性材料主要转变为Li2CO3、Ni、Co和MnO。根据各物质在水中的溶解度差异,首先实现进行Li+的溶出回收,分别考察了还原煅烧温度、CO2和NH4HCO3等因素对Li+在水中溶出率的影响,在最优的条件下,Li+的溶出率可以达到90%左右,并以Li2CO3的形式实现回收。之后用硫酸对其它金属进行酸性溶出,探究了反应时间、反应温度、硫酸浓度等对各金属溶出率的影响,在最佳条件下,各金属的溶出率均可以达到99.0%左右,分别用DMG、KMnO4和C2H2O4对Ni2+、Mn2+和Co2+三种离子进行分步沉淀回收。最终,Li+、Ni2+、Co2+和Mn2+的回收率都有所提升,分别可达到84.7%、97.6%、97.9%和95.8%。