The invention provides a method for preparing the precursor of positive material of power battery with nickel sulfide concentrate, including steps: 1) decomposition of Atmospheric Acid: the reaction of nickel sulphide concentrate with sulfuric acid, the obtained slag as copper sulfide slag; 2) the filtrate is reacted with the oxidizing gas, and the solid-liquid separation is carried out after the reaction, and the slag is prepared for the preparation of phosphoric acid. The precursor of iron lithium, 3) extraction and separation: to step 2) the filtrate is added to the filtrate, after the reaction is extracted, and 4) the preparation of the precursor of the nickel cobalt manganese three battery material. The method proposed in the present invention can realize the deep fusion of nonferrous smelting and material preparation for the unique characteristics of nickel sulfide ore, make the precursor of the lithium ion power battery, and directly obtain the iron oxide precursor and nickel cobalt manganese hydroxide with uniform granularity distribution, and shorten the reaction route; at the same time, the vulcanization is greatly improved. The recovery rate of associated cobalt in nickel concentrate reduced the discharge of smelting slag and realized the resource utilization of iron in nickel sulfide concentrate.
【技术实现步骤摘要】
一种用硫化镍精矿制备动力电池正极材料前驱体的方法
本专利技术能源材料领域,具体涉及一种综合利用镍矿获得电极材料前驱体的方法。
技术介绍
传统的硫化镍矿物冶炼通常都需经过“闪速熔炼制备低冰镍→转炉吹炼制备高冰镍”的处理。在闪速熔炼和转炉吹炼的过程中,镍、铜、钴的损失量较大,特别是在吹炼时,由于氧势更高,镍、钴更加容易以氧化物的形式而进入渣中导致金属的损失;同时,在闪速熔炼和转炉吹炼的过程中会产生大量的二氧化硫烟气,虽然二氧化硫制酸后解决了污染大气的问题,但造成的一个普遍问题就是硫酸“胀肚子”,也就是所产生的硫酸难以消耗,仓储越积越多,经济上不划算,同时还存在着如泄露等较大的安全隐患。闪速熔炼和转炉吹炼的过程还存在另外一个较大的环保问题就是冶炼渣的排放。硫化镍精矿实际上是以含铁为主,其含量远高于镍、铜、钴等的含量,在闪速熔炼和转炉吹炼过程中,铁最终以氧化物的形式进入渣中,且造渣时还需配入二氧化硅等造渣剂,目前硫化镍精矿冶炼厂的废渣排放当量大致在10吨渣/吨镍的水平,渣量排放大。另一方面,新能源产业的大力发展使得动力锂电的市场需求量急剧增加,现在大多数的电池企业选用三元的镍钴锰正极材料,使得钴也处于一种严重供不应求的局面。而我国本来就是一个贫钴的国家,需要进口大量的钴,自产的钴主要伴生于硫化镍矿中。而当前硫化镍精矿在冶炼过程中钴的回收率非常低,尚不到50%。结合当前硫化镍矿的冶炼现状,如何提高资源的回收率,解决冶炼工艺存在的污染问题成为亟需解决的问题。针对上述问题,本专利技术提出一种新的思路,以硫化镍精矿为处理对象,直接进行常压酸浸,所得浸出渣可用于铜和贵金属的 ...
【技术保护点】
一种用硫化镍精矿制备动力电池正极材料前驱体的方法,其特征在于,包括步骤:1)常压酸分解:将硫化镍精矿与硫酸在常压下反应,反应完成后固液分离,得到的滤渣为硫化铜渣,滤液用于下一步骤;2)磷酸铁锂用前驱体的制备:将步骤1)所得的滤液加入到高压反应釜中与氧化性气体进行反应,反应完成后进行固液分离,将滤渣洗涤干燥后即为制备磷酸铁锂用前驱体,所得滤液用于下一步骤制备镍钴锰三元前驱体;3)氧化和萃取分离:向步骤2)所得滤液中加入氧化剂,维持溶液的pH值在3‑5之间,反应1‑5h后进行固液分离;将萃取剂加入到滤液中进行萃取,分离水相和有机相,得到硫酸镍溶液和含钴、镍的有机相;4)镍钴锰三元电池材料前驱体的制备:含钴、镍的有机相用硫酸进行反萃得到含钴、镍的溶液,按镍、钴、锰摩尔比例为8:1:1的比例向含钴、镍的溶液中补充锰盐、镍盐、钴盐中的一种或多种。
【技术特征摘要】
1.一种用硫化镍精矿制备动力电池正极材料前驱体的方法,其特征在于,包括步骤:1)常压酸分解:将硫化镍精矿与硫酸在常压下反应,反应完成后固液分离,得到的滤渣为硫化铜渣,滤液用于下一步骤;2)磷酸铁锂用前驱体的制备:将步骤1)所得的滤液加入到高压反应釜中与氧化性气体进行反应,反应完成后进行固液分离,将滤渣洗涤干燥后即为制备磷酸铁锂用前驱体,所得滤液用于下一步骤制备镍钴锰三元前驱体;3)氧化和萃取分离:向步骤2)所得滤液中加入氧化剂,维持溶液的pH值在3-5之间,反应1-5h后进行固液分离;将萃取剂加入到滤液中进行萃取,分离水相和有机相,得到硫酸镍溶液和含钴、镍的有机相;4)镍钴锰三元电池材料前驱体的制备:含钴、镍的有机相用硫酸进行反萃得到含钴、镍的溶液,按镍、钴、锰摩尔比例为8:1:1的比例向含钴、镍的溶液中补充锰盐、镍盐、钴盐中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1)为:将硫化镍精矿与硫酸按液固比为2:1-10:1的比例进行反应,控制反应温度25-95℃,反应时间1-10h,硫酸浓度100-1000g/L。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)反应完成后固液分离,得到的滤渣为硫化铜渣,洗涤干净后用于铜火...
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