1.一种利用肠道菌群在中性环境下浸出废旧锂电池正极粉末的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:预处理环节;预处理环节包括以下工艺环节,各环节无先后顺序:a.电池粉末的制备,b.肠道菌群的获取,c.配制培养基;a.电池正极粉末的制备:将废旧LIBs全程浸没于氯化钠溶液中进行恒压放电处理;随后将放电后的废旧LIBs在40℃~60℃、相对湿度≤40%的条件下进行干燥处理;干燥完成后进行拆解,将其正极极片置于盛有预热的N,N-二甲基甲酰胺的密封反应釜中,恒温浸泡;浸泡结束后取出正极极片,去离子水洗涤,真空干燥;最后进行破碎球磨,筛分,得到电池正极粉末;b.肠道菌群的获取:无菌条件下,采集新鲜粪便样本,样本经无菌生理盐水梯度稀释后,涡旋振荡制备匀浆液,去除粪便残渣,取上清液接种至肠道菌群专用培养基,37℃厌氧培养,制备菌保,放置-80℃冰箱内保存;c.配制培养基:配制肠道菌群基础培养基,成分为:脱水牛心浸粉5.0g/L,磷酸氢二钠2.5g/L,氯化钠5.0g/L,葡萄糖2.0g/L,蛋白胨10.0g/L,脱水小牛脑浸粉12.5g/L,维生素K 0.001g/L,血红素0.005g/L,L-胱氨酸0.5g/L,乳酸钠10mM,丙酮酸钠10mM;步骤2:驯化菌群;向肠道菌群基础培养基中添加电池正极粉末,配制得到驯化培养基;将肠道菌群接种至驯化培养基中,在35℃~37℃、好氧环境下进行浸出驯化培养;在菌液处于对数生长期后期时,收集驯化培养基中的菌液沉淀,无菌生理盐水洗涤沉淀;将洗涤后的菌液沉淀重悬于无菌生理盐水中,接种至不含电池正极粉末的新鲜肠道菌群基础培养基中,在与驯化阶段相同的好氧培养条件下进行扩繁培养,监测菌液OD 600 值直至其达到1.0~1.2,获得肠道菌群,放置-80℃冰箱内保存;步骤3:浸出电池正极粉末中有价金属;取步骤2中获得的经驯化并扩繁的肠道菌群低温保存物,接种至肠道菌群基础培养基中,在37℃、好氧条件下进行培养,完成菌群活化;向肠道菌群基础培养基中加入电池正极粉末,配制浸出培养基,再将活化后的菌群接种至该浸出培养基中,构建生物浸出体系,将该生物浸出体系置于35℃~37℃、好氧环境下进行共培养,菌群代谢并介导有价金属从电池正极粉末中浸出,随后进行过滤,获得滤液并测定滤液中的金属离子浓度并计算其浸出百分比。
2.根据权利要求1所述的利用肠道菌群在中性环境下浸出废旧锂电池正极粉末的方法,其特征在于,所述步骤1环节a中,将放电后的废旧LIBs转移至鼓风干燥箱中,在40℃~60℃、相对湿度≤40%的条件下进行梯度热干燥处理:先以40℃干燥22h~24h,再升温至55℃继续干燥24h~36h,全程保持箱体通风;干燥完成后进行拆解,将其正极极片置于盛有预热的N,N-二甲基甲酰胺的密封反应釜中,同时开启超声辅助处理,功率100W~150W,频率40kHz~60kHz,恒温浸泡20min~40min。
3.根据权利要求1所述的利用肠道菌群在中性环境下浸出废旧锂电池正极粉末的方法,其特征在于,所述步骤1环节a中,将干燥后的正极极片先通过颚式破碎机粗碎至粒径≤5mm,再转入行星式球磨机中细磨,球料比8:1,转速300r/min~400r/min,研磨时间1h~2h,研磨后经100目标准检验筛筛分,收集筛下产物即为均匀分散的电池正极粉末。
4.根据权利要求1所述的利用肠道菌群在中性环境下浸出废旧锂电池正极粉末的方法,其特征在于,所述步骤1环节b中,样本经无菌生理盐水梯度稀释后,涡旋振荡10min~15min制备匀浆液,去除粪便残渣;取上清液接种至肠道菌群专用培养基,37℃厌氧培养24h~48h,最后制备菌保,放置-80℃冰箱内保存。
5.根据权利要求1所述的利用肠道菌群在中性环境下浸出废旧锂电池正极粉末的方法,其特征在于,所述步骤2中,将步骤1环节b的肠道菌群以5%~10%的接种量接种至驯化培养基中,在35℃~37℃、好氧环境下在恒温恒湿培养箱中进行浸出驯化培养;同时定期监测菌液的OD 600 值及培养基pH值;持续驯化培养20~25天后,在菌液处于对数生长期后期时,采用离心法收集驯化培养基中的菌液沉淀,并用无菌生理盐水洗涤沉淀2~3次以去除残留的培养基成分及电池正极粉末颗粒;随后将洗涤后的菌液沉淀重新悬浮于无菌生理盐水中,按照5%~8%的接种量接种至不含电池正极粉末的新鲜肠道菌群基础培养基中,在与驯化阶段相同的好氧培养条件下进行扩繁培养,期间监测菌液OD 600 值直至其达到1.0~1.2,最终获得数量充足且能够稳定适应电池正极粉末好氧环境的肠道菌群。
6.根据权利要求1所述的利用肠道菌群在中性环境下浸出废旧锂电池正极粉末的方法,其特征在于,所述步骤3中,取经驯化并扩繁的肠道菌群低温保存物,以5%~8%的接种量接种至肠道菌群基础培养基中,在37℃、好氧条件下培养12h~16h,培养期间监测菌液OD 600 值,待菌群达到对数生长期时,完成菌群活化;向肠道菌群基础培养基中加入电池正极粉末,使粉末浓度达到2g/L~5g/L,以配制浸出培养基,再将活化后的菌群以10%~15%的接种量接入该浸出培养基中,构建生物浸出体系,将该生物浸出体系置于35℃~37℃、好氧环境下进行共培养,同时定期监测体系pH值及菌液OD 600 值,共培养时间为14~22天,以确保菌群充分代谢并介导有价金属从电池正极粉末中浸出,浸出实验期间,监测pH变化,数值在7.8~8.2范围内。