从废锂基电池和其它进料中回收钴、锂和其它金属的方法技术

本发明专利技术公开了一种从锂离子电池中回收钴、锂和相关金属的方法，该方法包括：(i)在惰性氛围下，切碎和粉碎电池；(ii)在具有亚化学计量的量的酸的还原条件下，用硫酸和二氧化硫对电池进行浸出；(iii)通过胶结回收铜；(iv)纯化浸出滤液，以沉淀出铁和铝，且如果进料电池中锰和镍的含量低，还沉淀出一些锰和镍；(v)进行离子交换，以去除残留的铜、镍和锰；(vi)用纯碱沉淀纯化的溶液，以回收所有的钴；以及(vii)将锂以碳酸盐形式回收。

Recovery of cobalt, lithium and other metals from spent lithium batteries and other feeds

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从废锂基电池和其它进料中回收钴、锂和其它金属的方法
本专利技术涉及用于回收废锂基(lithium-based)电池中的各种金属组分(特别是钴)和金属氧化物组分的方法。可理解的是，这些方法可以等同地应用于其它含锂和钴的供给材料。
技术介绍
可充电的锂离子电池的使用一直在稳定增长，并且随着电动汽车变得更加可靠和可用，再加上对非高峰(off-peak)大规模电力存储的需求不断增加，这种增长将大大增加。直到最近，由于体积相对较小，对开发一种用于回收和再循环现代电池中的各种组分的方法的兴趣不大，但是这种情况正在改变，对低成本、有效回收的方法有需求，特别是回收更复杂的金属/金属氧化物组分。泰特加特·扬在2011年12月于布鲁塞尔举行的欧共体/绿色汽车倡议PPP联合专家研讨会上发表的名称为“优美科电池回收：回收NiMH和锂离子电池，一项可持续的新业务”的文章中介绍了优美科开发的一种工艺，该工艺已于2011年投入商业运用，且该工艺基于佛舍尔·卡雷尔、坎普福特斯·M和坎普·范·莫里斯申请的专利技术名称为“使锂离子电池的金属增值的方法”的美国专利申请US2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含锂和钴的废料中回收金属的方法，其特征在于，包括：/n将切碎和/或粉碎的锂电池废料进行硫酸浸出并用SO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170608 US 62/516，8191.一种从含锂和钴的废料中回收金属的方法，其特征在于，包括：
将切碎和/或粉碎的锂电池废料进行硫酸浸出并用SO2气体进行喷射，形成浆液，所述浆液包括可溶性金属盐的浸出液和固体残余物，其中，所述可溶性金属盐是Co盐、Li盐和其它金属盐的混合物，所述其它金属盐为金属亚硫酸盐和金属硫酸盐的形式；
分离所述浸出液和所述固体残余物；
用空气喷射处理所述浸出液，以将至少一些所述可溶性金属盐氧化和/或转化成不溶性金属盐，并形成含Co和Li的浸出液和不溶性金属盐的沉淀物；
分离所述含Co和Li的浸出液和所述不溶性金属盐的沉淀物；
用沉淀剂处理所述含Co和Li的浸出液，以形成含Li的浸出液和含Co的沉淀物；和
将所述含Li的浸出液与所述含Co的沉淀物分离。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸浸出和用SO2进行喷射在缺氧条件下进行。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在浸出期间，添加足够的硫酸溶液，使钴的浓度为约40g/L～约100g/L。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述锂电池废料中金属的含量，所述硫酸浸出中使用了亚化学计量的量的硫酸。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，亚化学计量的量的硫酸为化学计量的量的硫酸的约50％～约90％。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述硫酸浸出期间，所述浆液的pH值保持在约0～约4。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸浸出包括至少两个阶段：
第一个阶段是添加硫酸，添加的量为硫酸总量的约10％～约30％；和
第二阶段是添加剩余的硫酸，同时用SO2气体喷射。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在第一阶段中，温度保持在75℃或75℃以下。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述其它金属盐包括一种或多种金属盐，所述金属盐从Mn、Fe、Ni、Cu和Al构成的组中选择。


10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述其它金属盐至少包括亚硫酸铁形式的Fe，且通过空气喷射处理所述浸出液的步骤将所述亚硫酸铁氧化和/或转化为一种或多种不溶性铁盐。


11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述其它金属盐至少包括Mn；
当Mn的含量小于2g/L时，用空气喷射处理所述浸出液的步骤进一步包括用氢氧化物将pH值调节至约4～约5，以将Mn转化为一种或多种不溶性Mn盐；或者
当Mn的含量为约2g/L～约5g/L时，所述含Co和Li的浸出液进一步包括Mn，且在用沉淀剂处理所述含Co和Li的浸出液的步骤之前...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·哈里斯，卡尔·怀特，
申请(专利权)人：城市采矿有限公司，NMR三六零股份有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU