锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法和设备技术

一种锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法和设备，将盛装正极活性物质的转运盒浸入酸溶槽，溶解正极活性物质；泵至沉淀槽，向沉淀槽中加入氢氧化钠溶液，沉淀磷酸铁；调整物料中Ni:Co:Mn物质量之比；将物料加入氢氧化钠水溶液、氨水，进行共沉淀反应，通过压滤机压滤，分别获得镍钴锰三元氢氧化物前驱体和钠盐溶液，钠盐溶液泵至调整槽，向调整槽中补充氢氧化钠后备用。本发明专利技术实时监测浸出溶液的pH值的酸溶液自动补充系统，减少酸液挥发对环境和生产人员的身体健康造成的危害，使正极活性物质充分溶解同时保证溶解效率维持在较高的水平上；对滤液中过量的无机酸进行再利用的工艺，实现酸浸过程的少排放，甚至零排放。

Acid dissolution of positive active substances in lithium ion battery and its recycling methods and equipment

A lithium ion battery cathode active material of acid soluble and cyclic utilization method and apparatus, the cassette containing the cathode active material immersed in an acid solution groove, dissolution of anode active material; pump to sedimentation tank, adding sodium hydroxide solution to the sedimentation tank, the precipitation of iron phosphate; quality adjusted Ni:Co:Mn materials in the material adding ratio; the aqueous solution of sodium hydroxide, ammonia, co precipitation reaction, through the filter press, obtained three yuan nickel cobalt manganese hydroxide precursor and sodium salt solution respectively, sodium salt solution pump to adjust the slot, to adjust the reserve tank of sodium hydroxide. Automatic real-time monitoring system of acid leaching solution of the invention of the pH value, reducing the harm caused by acid volatilization on the environment and the health of the production staff, so that the anode active material is dissolved while ensuring dissolving efficiency is maintained at a high level; process reuse of excess inorganic acid filtrate, less emissions the acid leaching process, even zero emission.

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法和设备
本专利技术涉及到节能环保的
，尤其涉及到一种废锂离子电池的处理方法和设备。
技术介绍
锂离子电池广泛应用于各种消费类电子产品和电动汽车领域，导致锂和钴等金属的资源需求量迅速增加，探索合理的回收方法，实现对废旧锂离子电池回收及再利用是缓解资源紧张，消除环境污染的有效方法。在对废锂离子电池进行了放电、拆解等预处理之后，根据回收过程中所采用的主要关键技术，可以将废锂电池的资源化处理过程分为火法和湿法这两大类。火法，即直接采用高温处理的方法破除塑料外壳和金属外壳，而后使用浮选、沉淀等方法得到金属化合物。此方法工艺相对简单，但也存在热处理能耗较高，电解液和电极中其他成分通过燃烧转变为二氧化碳等气体及其他有害成分（如五氧化二磷等），会造成二次污染。湿法，即先使用机械方法破除塑料、金属外壳，而后采用粉碎及筛选等工序获得粉状或粒状的锂离子电池废料，再使用酸浸出，使其中所含的锂、镍、钴、锰、铁等有价金属元素溶解于溶液中而获得对应的金属盐溶液，通过沉淀、离子交换、吸附等方法得到金属化合物，此方法对有价金属回收率较高，操作条件温和，并且对环境污染较小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法，其特征在于步骤如下：步骤一）将盛装正极活性物质的转运盒浸入装有酸溶液的酸溶槽，溶解正极活性物质，所述酸溶液浓度是1‑3 mol/L，溶解温度是50‑70℃，固液比1g:5‑15 mL；步骤二）将酸溶槽中溶解了正极活性物质的物料，经酸液泵泵至沉淀槽，向沉淀槽中加入氢氧化钠溶液，沉淀磷酸铁，完成除铁步骤，所述的氢氧化钠溶液浓度为5‑7 mol/L，所述磷酸铁沉淀pH值为2‑4；步骤三）将除铁后的物料泵至储罐中，分析物料中Ni:Co:Mn物质量之比，向物料中添加NiSO4·6H2O、CoSO4·H2O、MnSO4·H2O或NiCl2·6H2O、CoCl...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法，其特征在于步骤如下：步骤一）将盛装正极活性物质的转运盒浸入装有酸溶液的酸溶槽，溶解正极活性物质，所述酸溶液浓度是1-3mol/L，溶解温度是50-70℃，固液比1g:5-15mL；步骤二）将酸溶槽中溶解了正极活性物质的物料，经酸液泵泵至沉淀槽，向沉淀槽中加入氢氧化钠溶液，沉淀磷酸铁，完成除铁步骤，所述的氢氧化钠溶液浓度为5-7mol/L，所述磷酸铁沉淀pH值为2-4；步骤三）将除铁后的物料泵至储罐中，分析物料中Ni:Co:Mn物质量之比，向物料中添加NiSO4·6H2O、CoSO4·H2O、MnSO4·H2O或NiCl2·6H2O、CoCl2·6H2O，MnCl2·4H2O或Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Ni(NO3)2·6H2O调整三者物质量之比至所需比值；步骤四）将步骤三的物料和加入氢氧化钠浓度为5-7mol/L的氢氧化钠水溶液，以及质量浓度25%的浓氨水与水的质量比为1:0.5-1.5的氨水，用蠕动泵泵入反应釜中进行共沉淀反应，得到镍钴锰三元氢氧化物前驱体沉淀；步骤五）通过压滤机压滤来自步骤四的物料，分别获得镍钴锰三元氢氧化物前驱体和钠盐溶液，钠盐溶液泵至调整槽，向调整槽中补充氢氧化钠后，备步骤二使用。2.根据权利要求1所述锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法，其特征在于步骤一中所述酸溶液为硫酸、盐酸或硝酸的水溶液。3.根据权利要求1所述锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法，其特征在于步骤三中所述的Ni:Co:Mn物质量之比可调整为1:1:1，8:1:1，5:2:3中的一种。4.根据权利要求1所述锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法，其特征在于步骤四中所述的共沉淀反应的条件为：搅拌速度230-250rpm、反应温度为40-60℃、pH值10-12，共沉淀反应中所述氢氧化钠水溶液和氨水的添加量以反应pH值控制。5.根据权利要求1所述锂离子电池正极活性物质酸溶及其循环利用方法，其特征在于步骤五中所述钠盐滤清液补充氢氧化钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元龙，刘道坦，夏诗忠，邓凯，刘长来，
申请(专利权)人：骆驼集团武汉光谷研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42