一种废旧电池联合再生处理方法技术

本申请公开了一种废旧电池联合再生处理方法，其将锌锰电池预处理得到的第一锰源、锂

【技术实现步骤摘要】
一种废旧电池联合再生处理方法


[0001]本专利技术涉及废旧电池回收处理
，尤其涉及一种废旧磷酸铁锂电池及生活垃圾强制分类中的废旧电池联合再生处理方法。

技术介绍

[0002]目前国际上通行的废旧电池处理方式大致分为两种：（1）固化深埋，这种处理方法不仅花费大，有污染隐患，而且易造成浪费，毕竟废旧电池中尚有不少可作为原料的有用物质；（2）再生利用，废旧电池的无害化处理和再生利用对保护环境，节约资源有重大意义，是废旧电池处理的优先选择方式。
[0003]从技术角度而言，任何一种废旧电池的再生利用都可以实现，但是目前已商业化的废旧电池回收再生项目基本都是针对铅蓄电池以及钴、镍含量较高的电池，而其他种类的废旧电池有的因为数量少且位置分散、有的因为回收经济价值过低而没有实现商业化再生利用。以磷酸铁锂电池回收为例，中科院2019年发布的《中国退役动力电池循环利用技术与产业发展报告》中指出，再生处理1t报废磷酸铁锂电池成本约为0.85万元，产出碳酸锂、石墨、铜、铝等材料价值约0.81万元，亏损0.04万元/吨。
[0004]另外，尽管截止目前，国内并没有全面开展垃圾分类，但是在重点城市，生活垃圾强制分类进行的如火如荼，如上海市在2019年7月1日正式实施垃圾分类，深圳市也于2020年5月1日正式实施《深圳市生活垃圾分类管理条例》。生活垃圾分类处理原则上有利于环境保护，有利于资源的回收利用，但是分类后的垃圾如何处理仍是目前急需解决的难点，特别是有害垃圾中的废旧电池。
[0005]生活垃圾分类中涉及的常见废旧电池一般都是锌锰电池（包括碳性电池和碱性电池，其中碱性电池远多于碳性电池），还有部分锂电池（包括锂
‑
二氧化锰电池、各类锂离子电池）及镍电池（包括镍氢电池、镍镉电池）等，其特点是种类杂、体积相对偏小。在对有害垃圾中废电池进行回收处理时，相比于磷酸铁锂动力电池再生处理的经济效益中涉及到的亏损，其产出价值更是远远不能覆盖回收处理成本；因此，目前对生活垃圾中分类出来的废旧电池的回收处理工艺基本都还停留在实验室阶段，效益差难以产业化。
[0006]有鉴于此，有必要提供一种低成本处理磷酸铁锂电池、锌锰电池及锂
‑
二氧化锰电池等低价值的废旧电池联合再生处理方法，使产出价值可以覆盖成本，以促使其产业化。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供了一种废旧磷酸铁锂电池及生活垃圾强制分类中的废旧电池（具体包括锌锰电池、锂
‑
二氧化锰电池）的联合再生处理方法，旨在解决现有的这些废旧电池处理成本高、经济效益差、不能产业化的问题，提高资源利用率，降低环境压力，亦为生活垃圾强制分类提供更多的产业化处理方法。
[0008]一种废旧电池联合再生处理方法，包括：将回收的锌锰电池进行预处理得到第一含钾碱液、含锌溶液和第一锰源，将回收的锂
‑
二氧化锰电池进行预处理得到含锂溶液和第
二锰源，将回收的磷酸铁锂电池进行预处理得到磷酸铁锂电池粉；取所述第一锰源和/或所述第二锰源与所述磷酸铁锂电池粉混合，得到混合废料，其中所述第一锰源和/或所述第二锰源中三价锰的含量为M摩尔，四价锰的含量为N摩尔，所述磷酸铁锂电池粉中的磷酸铁锂的含量为T摩尔，M+2N=（0.8~1.2）T；向所述混合废料中加入无机酸溶液，进行酸化焙烧后加水混合或直接酸浸得到混合浆料；将碱性调节剂溶解于含锂溶液中得到含锂碱液，用所述含锂碱液调节所述混合浆料的pH值至3.5
‑
6.0进行除磷处理，得到磷酸铁渣和锂锰混合盐溶液；对所述锂锰混合盐溶液进行萃取分离得到锰盐溶液和锂盐溶液。具体地，所述将回收的锌锰电池进行预处理得到第一含钾碱液、含锌溶液和第一锰源，包括：将回收的锌锰电池依次进行破碎、烘干和分选处理得到锌锰电池粉；对所述锌锰电池粉进行水洗得到第一含钾碱液和水洗渣；对所述水洗渣进行酸浸处理，得到含锌溶液和第一锰源。
[0009]进一步地，所述将回收的锂
‑
二氧化锰电池进行预处理得到含锂溶液和第二锰源，将回收的磷酸铁锂电池进行预处理得到磷酸铁锂电池粉，还包括：收集所述回收的锂
‑
二氧化锰电池预处理中产生的第一含氟废气和所述回收的磷酸铁锂电池预处理中产生的第二含氟废气；对所述第一含氟废气和第二含氟废气进行二次燃烧处理，得到第一废气；用所述第一含钾碱液喷淋处理所述第一废气，得到含氟废液和第三废气。
[0010]进一步地，向所述含氟废液中添加石灰粉，过滤得到滤渣和混合碱液；对所述混合碱液进行除钙处理，得到碳酸钙和第二含钾碱液。
[0011]进一步地，所述方法还包括：将所述含锌溶液进行净化处理后再进行电解，得到电解金属锌和酸溶液；其中，所述净化处理包括氧化沉淀、复盐沉淀或锌粉置换中的一种或几种。
[0012]进一步地，所述酸溶液还可用于对所述水洗渣进行酸浸处理。
[0013]具体地，所述对所述混合碱液进行除钙处理中所用的处理剂包括二氧化碳、碳酸钾、碳酸钠中的至少一种；所述萃取分离处理所采用的萃取剂包括P204和P507中的一种或两种；所述无机酸溶液为硫酸溶液、盐酸溶液和硝酸溶液中的至少一种；所述碱性调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾和碳酸钾中的至少一种。
[0014]相较于现有技术，本申请所提出的废旧电池联合处理方法具有以下优点：将回收的锌锰电池进行预处理得到第一含钾碱液、含锌溶液和第一锰源，将回收的锂
‑
二氧化锰电池进行预处理得到含锂溶液和第二锰源，将回收的磷酸铁锂电池进行预处理得到磷酸铁锂电池粉；取第一锰源和/或第二锰源与磷酸铁锂电池粉混合，得到混合废料；向混合废料中加入无机酸溶液，进行酸化焙烧后加水混合或直接酸浸得到混合浆料；将碱性调节剂溶解于含锂溶液中得到含锂碱液，用含锂碱液调节混合浆料的pH值至3.5
‑
6.0进行除磷处理，得到磷酸铁渣和锂锰混合盐溶液；对锂锰混合盐溶液进行萃取分离得到锰盐溶液和锂盐溶液。相比于单独回收锌锰电池以及锂
‑
二氧化锰电池中的锰，需要还原焙烧或是酸性条件下加还原剂浸出，而单独回收磷酸铁锂电池中的锂，需要氧化焙烧或是酸性条件下加氧化剂浸出，联合再生处理充分利用磷酸铁锂电池中磷酸铁锂的还原性和锌锰电池以及锂
‑
二氧化锰电池中三价锰和四价锰的氧化性，在酸性环境下进行氧化还原反应，节省锰回收所需的还原剂以及锂回收所需氧化剂，可降低锌锰电池、锂
‑
二氧化锰电池和磷酸铁锂电池的回收成本，扩大联合再生处理的范围，甚至可使磷酸铁锂电池回收实现盈利。
附图说明
[0015]图1为本专利技术废旧电池联合再生处理方法的示意图；图2为本专利技术废旧电池联合再生处理方法的流程图；本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0016]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧电池联合再生处理方法，其特征在于，包括：将回收的锌锰电池进行预处理得到第一含钾碱液、含锌溶液和第一锰源，将回收的锂
‑
二氧化锰电池进行预处理得到含锂溶液和第二锰源，将回收的磷酸铁锂电池进行预处理得到磷酸铁锂电池粉；取所述第一锰源和/或所述第二锰源与所述磷酸铁锂电池粉混合，得到混合废料，其中，所述第一锰源和/或所述第二锰源中三价锰含量为M摩尔，四价锰的含量为N摩尔，所述磷酸铁锂电池粉中的磷酸铁锂的含量为T摩尔，M+2N=（0.8~1.2）T；向所述混合废料中加入无机酸溶液，进行酸化焙烧后加水混合或直接酸浸得到混合浆料；将碱性调节剂溶解于含锂溶液中得到含锂碱液，用所述含锂碱液调节所述混合浆料的pH值至3.5
‑
6.0进行除磷处理，得到磷酸铁渣和锂锰混合盐溶液；对所述锂锰混合盐溶液进行萃取分离得到锰盐溶液和锂盐溶液。2.如权利要求1所述的废旧电池联合再生处理方法，其特征在于，所述将回收的锌锰电池进行预处理得到第一含钾碱液、含锌溶液和第一锰源，包括：将回收的锌锰电池依次进行破碎、烘干和分选处理得到锌锰电池粉；对所述锌锰电池粉进行水洗得到第一含钾碱液和水洗渣；对所述水洗渣进行酸浸处理，得到含锌溶液和第一锰源。3.如权利要求1所述的废旧电池联合再生处理方法，其特征在于，所述将回收的锂
‑
二氧化锰电池进行预处理得到含锂溶液和第二锰源，将回收的磷酸铁锂电池进行预处理得到磷酸铁锂电池粉；还...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖辛宇，谭静进，张永祥，
申请(专利权)人：深圳市泰力废旧电池回收技术有限公司，
类型：发明
国别省市：