The invention discloses an efficient separation and recovery method of metal elements in waste lithium ion batteries by nanofiltration membrane method, including the following steps: 1) to dissolve the metal element of the electrode material to be extracted solution; 2) after the solution is filtered, the solid impurity is filtered into nanofiltration membrane or nanofiltration membrane group, and the pressure control is controlled by high pressure pump. It is made in 0.1 of 5 MPa, obtaining the permeation liquid and concentration liquid; 3) the lithium carbonate precipitation recovery lithium element is prepared in the permeable liquid, and 4) the metal elements in the concentrated liquid are recovered by extraction or precipitation method; the invention has high lithium recovery rate, no third pollutants and simple operation and high efficiency in the process of recovery.
【技术实现步骤摘要】
纳滤膜法对废旧锂离子电池中金属元素的高效分离回收方法
本专利技术涉及废旧锂离子电池回收领域领域,具体讲是一种纳滤膜法对废旧锂离子电池中金属元素的高效分离回收方法。
技术介绍
锂离子电池具有高能量密度、高工作电压、自放电小、循环寿命长、无记忆效应及安全性好等诸多优点,现已逐步取代传统二次电池,广泛用于便携式电子设备、航天航空、医疗及军用设备等领域,加之我国井喷式发展的新能源汽车、智能电网、可再生能源等产业,锂离子电池作为良好的动力电池和储能材料,其需求量及产量势必进一步增加,同时,锂离子电池材料价格随之迅速上涨,锂离子电池生产成本不断加大。锂离子电池经过几百或上千次的循环充放电后,会发生电极膨胀,活性材料会由于结构改变而失活报废,废弃锂离子电池中通常含钴5%~15%,锂2%~7%,镍0.5%~2%,其回收再利用价值相对较高。锂离子电池中还含有六氟磷酸锂等有毒物质,会对环境和生态系统造成严重污染,钴、锰、铜等重金属通过积累作用也会由生物链危害人类自身,极具危害性。为此,进行废旧锂离子电池中有价金属回收,不仅解决潜在的环境问题,也可实现锂、钴等资源再生,降低锂离子电池生产成本,缓解资源紧张的现状。废旧锂电池正极材料的回收主要包括机械研磨法、化学沉淀法、盐析法、溶剂萃取法。而以上方法或多或少都会存在提取不完全的现象,或无法得到纯净的产物,过程中引入第三污染物,对后序回收物质的应用造成了困难。如公开号“CN106505270.A”,专利技术名称为从废旧锂离子电池正极片中回收钴和锂,首先采用硫酸钠沉淀Cu、Fe、Al离子,然后用氢氧化钠沉淀钴,最后加入氟化钠或磷酸钠沉 ...
【技术保护点】
1. 一种纳滤膜法对废旧锂离子电池中金属元素的高效分离回收方法,其特征在于: 包括以下步骤:1)将废旧锂离子电池的正极材料与1‑10mol/L的酸溶液混合搅拌成固液比为10‑80g/L的悬浮液,并加入双氧水作为还原剂,温度控制在50‑80℃,使电极材料的金属元素溶解制得待提取溶液;2)将步骤1)中的待提取溶液过滤固体杂质后,用高压泵送入纳滤膜或纳滤膜组中纳滤,压力控制在0.1‑5 MPa,得到渗透液和浓缩液;3)在所述渗透液中通入二氧化碳制备碳酸锂沉淀回收锂元素;4)采用萃取法或沉淀法回收所述浓缩液中的金属元素。
【技术特征摘要】
1.一种纳滤膜法对废旧锂离子电池中金属元素的高效分离回收方法,其特征在于:包括以下步骤:1)将废旧锂离子电池的正极材料与1-10mol/L的酸溶液混合搅拌成固液比为10-80g/L的悬浮液,并加入双氧水作为还原剂,温度控制在50-80℃,使电极材料的金属元素溶解制得待提取溶液;2)将步骤1)中的待提取溶液过滤固体杂质后,用高压泵送入纳滤膜或纳滤膜组中纳滤,压力控制在0.1-5MPa,得到渗透液和浓缩液;3)在所述渗透液中通入二氧化碳制备碳酸锂沉淀回收锂元素;4)采用萃取法或沉淀法回收所述浓缩液中的金属元素。2.根据权利要求1所述的纳滤膜法对废旧锂离子电池中金属元素的高效分离回收方法,其特征在于:步骤1)中,所述双氧水加入所述悬浮液后所占体积分数为2-10%。3.根据权利要求2所述的纳滤膜法对废旧锂离子电池中金属元素的高效分离回收方法,其特征在于:所述双氧水的质量分数为30%。4.根据权利要求1所述的纳滤膜法对废旧锂离子电池中金属元素的高效分离回收方法,其特征在于:所述酸溶液为无机酸或者有机酸中的至少一种。5....
【专利技术属性】
技术研发人员:刘富,韩秋,林海波,
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所,
类型:发明
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。