一种从锂电池中萃取金属离子的方法技术

技术编号:26162553 阅读:77 留言:0更新日期:2020-10-31 12:53
本发明专利技术公开了一种从锂电池中萃取金属离子的方法,该方法采用双酮类化合物和有机膦化合物协同分步萃取锂电池浸出液中的各金属离子,分别获得负载各金属离子的负载有机相,然后对各负载有机相分别进行反萃,分别得到富含各金属离子的反萃液。本发明专利技术提供的方法仅采用一种萃取有机相就可实现对锂电池正极材料浸出液中多种金属离子的高效回收,简化了工艺设备及流程;同时,各金属离子的回收率均在97%以上,废旧锂电池回收的经济性得到大大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种从锂电池中萃取金属离子的方法
本专利技术涉及萃取
,具体涉及一种从锂电池中萃取金属离子的方法。
技术介绍
目前在役锂电池主要有磷酸铁锂电池和三元材料锂电池,其中,三元材料锂电池输出功率大、能量密度高,很受民用车制造商的青睐,三元材料锂电池的正极材料中钴、镍、锰等金属被称为城市矿山,不但价格昂贵且如果处理不当会对环境造成不可逆转的破坏,因此三元材料电池的回收研究是锂电池回收的一大热门。目前废旧锂电池回收工艺主要有湿法冶金和火法冶金,其中火法冶金过程能耗较高,且无法得到纯净的产品,并且在煅烧过程中会对周围环境造成非常严重的影响。湿法冶金对环境来说更为友好,且经过一系列回收工艺可以得到高纯度的产品,更受市场欢迎。湿法回收工艺主要分为破碎-筛分-浸出-有价元素回收-尾液排放几个步骤,整个回收工艺中,有价元素回收步骤最为关键,该步骤决定了整个工艺过程的回收率与经济性,在有价元素回收过程中,溶剂萃取法的应用最为广泛。中国专利(CN200910013221.1)公开了一种从钴酸锂电池浸出液中用有机磷酸类萃取剂P204萃取回收钴,再通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从锂电池中萃取金属离子的方法,其特征在于:包括步骤:/nS1、提供萃取有机相:在所述萃取有机相中,包括萃取剂、协萃剂和稀释剂,所述萃取剂包括双酮类化合物,所述协萃剂包括有机膦化合物;/nS2-1、钴锰萃取:以锂电池浸出液作为被萃取液,将所述萃取有机相与所述被萃取液混合,并进行钴锰萃取,萃取平衡后分相,获得第一萃余液和钴锰负载有机相;/nS2-2、钴锰反萃:采用反萃剂对所述钴锰负载有机相进行钴锰反萃,分相后获得钴锰反萃液和第一空有机相;/nS3-1、镍萃取:将所述萃取有机相与所述第一萃余液混合,并进行镍萃取,萃取平衡后分相,获得第二萃余液和镍负载有机相;/nS3-2、镍反萃:采用反萃剂对...

【技术特征摘要】
1.一种从锂电池中萃取金属离子的方法,其特征在于:包括步骤:
S1、提供萃取有机相:在所述萃取有机相中,包括萃取剂、协萃剂和稀释剂,所述萃取剂包括双酮类化合物,所述协萃剂包括有机膦化合物;
S2-1、钴锰萃取:以锂电池浸出液作为被萃取液,将所述萃取有机相与所述被萃取液混合,并进行钴锰萃取,萃取平衡后分相,获得第一萃余液和钴锰负载有机相;
S2-2、钴锰反萃:采用反萃剂对所述钴锰负载有机相进行钴锰反萃,分相后获得钴锰反萃液和第一空有机相;
S3-1、镍萃取:将所述萃取有机相与所述第一萃余液混合,并进行镍萃取,萃取平衡后分相,获得第二萃余液和镍负载有机相;
S3-2、镍反萃:采用反萃剂对所述镍负载有机相进行镍反萃,分相后获得镍反萃液和第二空有机相;
S4-1、锂萃取:将所述萃取有机相与所述第二萃余液混合,并进行锂萃取,萃取平衡后分相,获得第三萃余液和锂负载有机相;
S4-2、锂反萃:采用反萃剂所述锂负载有机相进行锂反萃,分相后获得锂反萃液和第三空有机相。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述双酮类化合物的浓度为0.05mol/L~1.0mol/L,所述双酮类化合物的结构式为:

其中,R1,R2为C1~C20的直链或带有支链的烷基或芳香基,R3为C1~C20的含氟取代的直链或带有支链的烷基或芳香基;
所述有机膦化合物的浓度为0.05mol/L~1.0mol/L,所述有机膦化合物的结构式为:

其中,R1’,R2’,R3’均为C1~C8的直链或带有支链的烷基,C1~C8的直链或带有支链的烷氧基、苯基或卤素取代烷基中的一种;
所述稀释剂选自煤油、正十二烷烃或200号溶剂油;
所述被萃取液中包含有锂离子、钴离子、镍离子和锰离子,其中,锂离子的浓度为0.05g/L~20g/L,钴离子的浓度为0.05g/L~50g/L,镍离子的浓度为0.05g/L~50g/L,锰离子的浓度为0.05g/L~50g/L;
各步骤中的反萃剂为0.05mol/L~12mol/L的盐酸或硫酸。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
在所述步骤S2-1中,所述萃取有机相与所述被萃取液的体积比为1:10~10:1;

【专利技术属性】
技术研发人员:张利诚李丽娟宋富根时东彭小五许淘善姬连敏宋雪雪张禹泽聂峰曾忠民
申请(专利权)人:中国科学院青海盐湖研究所
类型:发明
国别省市:青海;63

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