废旧锂电池由正极、负极、电解液、隔膜、金属外壳及电流集等部分组成，由于锂离子电池的优越性能，目前正越来越多地应用于手机、笔记本电脑、航空航天等高端领域。与此同时，由于其巨大的消费量与前所未有的更新速度，废旧锂电池引发的问题越来越严重，由此造成的环境污染事故也层出不穷；目前，从废旧锂电池中回收贵重金属及有用物质正得到充分重视，不仅能节约成本，而且能对废弃物质进行再回收利用，达到资源的综合利用；钴酸锂是锂离子电池正极材料的主要组成成份，具有优良的放电容量、充放电可逆性和充放电效率等特点，具有非常高的回收利用价值。采用焙烧-浮选法从废旧锂电池中回收锂离子电池中的钴酸锂物质，其主要工艺包括破碎工艺、筛分工艺、焙烧工艺和浮选工艺。破碎工艺中，采用湿法冲击式破碎机对废旧锂电池进行破碎，破碎的影响因素主要有破碎量、破碎时间与给水量；利用Design-experts正交设计软件对破碎工艺中因素水平进行正交分析，通过研究在不同破碎条件下锂离子电池的粒度分布规律，正交实验中破碎机的破碎时间选定为20s~60s；给水量选定为400L/h~600L/h；给料量为1~3块。正交实验结果表明，当破碎量n=2块；破碎时间t=40s；水量Q=600L/h时达到最佳工艺条件，优化组合的可信度为96%以上，显示工艺有良好的分选参数控制范围；筛分工艺过程中，利用标准套筛+2mm，-2mm+1mm，-1mm+0.5mm，-0.5mm+0.25mm，-0.25mm+0.125mm，-0.125mm+0.075mm分别对破碎后的锂电池产物进行筛分，得出颗粒物质在不同粒径范围内的粒度分布与解离分布，分析金属物质如钴，锂有碳素材料的各粒级的分布情况及规律。利用SEM，XRD，EDS分别对粒径范围分别在-0.25+0.125mm、-0.125+0.075mm及-0.075mm三个粒径级别进行研究，结果表明，钴酸锂粉末和C元素确实富集在-0.25mm下各粒级中，这两者的含量超过90%以上，仅有少量的Cu、Al粉进入到-0.25mm粒级产物中。废旧锂离子电池经破碎筛分后，钴酸锂物质主要聚集于-0.25mm的粉末颗粒中，由于钴酸锂和石墨颗粒表面均覆盖有PVDF粘结剂，从而使浮选碳素材料时，钴酸锂会随着一起上浮，达不到预期浮选效果，所以应对钴酸锂物质进行焙烧处理，由热重曲线分析得出，当焙烧温度达到660℃，并恒温2小时，能使黑色粉末中的PVDF粘结剂在高温下脱除，从而有利于后续钴酸锂与碳素材料的浮选。浮选工艺过程中，主要的影响因素有料浆浓度、捕收剂用量和起泡剂用量，料浆pH值、药剂用量、充气和搅拌、浮选时间和水质，其中料浆浓度、捕收剂与起泡剂用量起主要作用；利用Design-experts对料浆浓度、捕收剂及起泡剂进行正交实验，料浆浓度选取为4%~12%，捕收剂与起泡剂用量分别选取0.2kg/t~3.2kg/t与0.07kg/t~0.21kg/t。结果显示料浆浓度在浮选过程中为显著性影响因素。经正交实验分析得出：料浆浓度为10%，捕收剂用量0.2kg/t，起泡剂用量0.2kg/t时，利用GB/T23367.1-2009(EDTA滴定法）对钴酸锂物质进行分析测定，钴酸锂品位达92%以上，钴酸锂回收率超过93%，优化组合的可信度为90%以上，显示工艺有良好的分选参数控制范围。