一种锂电池报废正极材料回收过程中的除杂和处理方法技术

本申请实施例公开了一种锂电池报废正极材料回收过程中的除杂和处理方法。包括在高于室温的第一温度和固定的第一pH值下，控制锂电池报废正极材料浸出液和第一碱溶液的流速沉淀除去铁离子、铝离子和至少部分铜离子得到第一滤液；在高于室温的第二温度和固定的第一pH范围下，控制第一滤液、络合剂和第二碱溶液的流速分离出含有锂离子的第二滤液得到目标物质沉淀；对目标物质沉淀进行溶解得到第一溶液；在高于室温的第三温度和固定的氟离子浓度下，控制第一溶液和含氟沉淀剂的流速沉淀除去钙离子、镁离子和至少部分铅离子得到目标溶液。通过本申请的方法可得到粒径大、结晶度高、含水率低的沉淀，便于洗涤，提高了锂电池报废正极材料镍钴锰的回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池报废正极材料回收过程中的除杂和处理方法
本申请涉及材料回收
，特别涉及一种锂电池报废正极材料回收过程中的除杂和处理方法。
技术介绍
在锂电池报废正极材料的回收过程中，溶出的镍钴锰溶液中往往含有多种金属杂质（例如，Fe、Al、Cu、Ca、Mg或Pb等），如果杂质不去除，上述杂质会对锂电池报废正极材料回收后合成的锂电池正极材料的品质和性能造成影响。现有技术中对Fe、Al、Ca、Mg等金属杂质的除杂方法，存在沉淀难以过滤和洗涤的问题，造成实际的滤液中残留不能过滤的杂质沉淀，该杂质沉淀会混入后续的步骤中，最终造成三元前驱体产品中杂质含量高。同时，由于沉淀难以过滤和洗涤，在过滤过程中对过滤设备的要求较高、对清洗用水的需求量增大，并且需要更多时间进行过滤，甚至有部分胶状滤渣含液率高，且易堵塞过滤材料，导致无法洗涤，使得过滤和洗涤的操作难度加大，镍钴锰金属的回收率降低，回收成本升高。此外，三元正极材料的前驱体（或称为三元前驱体）共沉淀过程是锂电池正极材料制备的重要环节。前驱体产品的性能直接影响正极材料的性能。用于前驱体共沉淀的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池报废正极材料回收过程中的除杂和处理方法，其特征在于，/n（1）在高于室温的第一温度和固定的第一pH值的稳定环境下，控制锂电池报废正极材料浸出液和第一碱溶液的流速沉淀除去铁离子、铝离子和至少部分铜离子，得到第一滤液；/n（2）在高于室温的第二温度和固定的第一pH范围下，控制所述第一滤液、络合剂和第二碱溶液的流速将锂离子去除，分离出含有锂离子的第二滤液，得到目标物质沉淀；/n（3）对所述目标物质沉淀进行溶解，得到第一溶液；/n（4）在高于室温的第三温度和固定的氟离子浓度下，控制所述第一溶液和含氟沉淀剂的流速沉淀除去钙离子、镁离子和至少部分铅离子，得到目标溶液；/n所述除杂和处理方法在...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池报废正极材料回收过程中的除杂和处理方法，其特征在于，
（1）在高于室温的第一温度和固定的第一pH值的稳定环境下，控制锂电池报废正极材料浸出液和第一碱溶液的流速沉淀除去铁离子、铝离子和至少部分铜离子，得到第一滤液；
（2）在高于室温的第二温度和固定的第一pH范围下，控制所述第一滤液、络合剂和第二碱溶液的流速将锂离子去除，分离出含有锂离子的第二滤液，得到目标物质沉淀；
（3）对所述目标物质沉淀进行溶解，得到第一溶液；
（4）在高于室温的第三温度和固定的氟离子浓度下，控制所述第一溶液和含氟沉淀剂的流速沉淀除去钙离子、镁离子和至少部分铅离子，得到目标溶液；
所述除杂和处理方法在可连续操作的溢流反应釜中进行。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在高于室温的第一温度和固定的第一pH值的稳定环境下，控制锂电池报废正极材料浸出液和第一碱溶液的流速沉淀除去铁离子、铝离子和至少部分铜离子，得到第一滤液包括：
分别将所述锂电池报废正极材料浸出液和第一碱溶液以适宜流速泵入第一反应釜中反应第一时间后溢出所述第一反应釜，之后进行第一分离过程，并得到含有所述铁离子、铝离子和至少部分铜离子的沉淀和所述第一滤液；其中，在所述第一时间里，维持反应稳定在所述第一温度下进行，并且通过调整所述第一碱溶液的流速使得所述反应稳定在第一pH值下进行。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行第一分离过程之前，所述方法还包括：
将溢出所述第一反应釜的混合物进行陈化，将陈化温度维持在所述第一温度，并陈化第二时间。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在高于室温的第二温度和固定的第一pH范围下，控制所述第一滤液、络合剂和第二碱溶液的流速将锂离子去除，分离出含有锂离子的第二滤液，得到目标物质沉淀包括：
分别将所述第一滤液、络合剂和第二碱溶液以适宜流速泵入第二反应釜中反应第三时间后溢出所述第二反应釜，之后进行第二分离过程，并得到所述目标物质沉淀和所述含有锂离子的第二滤液；其中，在所述第三时间里，维持反应稳定在所述第二温度下进行，并且通过调整所述第二碱溶液的流速使得所述反应稳定在第一pH范围进行。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在进行第二分离过程之前，所述方法还包括：
将溢出所述第二反应釜的混合物进行陈化，将陈化温度维持在所述第二温度，并陈化第四时间。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标物质沉淀进行溶解，得到第一溶液包括：
在所述目标物质沉淀中加入浸出剂至pH为第三范围进行溶解，得到含有目标物质的溶液；其中，所述浸出剂至少包括还原剂、第一酸和水；
向所述含有目标物质的溶液中加入适量的第四碱溶液至pH为第四范围，得到所述第一溶液。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在高于室温的第三温度和固定的氟离子浓度下，控制所述第一溶液和含氟沉淀剂的流速沉淀除去钙离子、镁离子和至少部分铅离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：容忠言，张久俊，戴林杉，隋邦杰，时一方，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51