一种回收含锂动力电池废料中有价金属的方法技术

本发明专利技术公开了一种回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，包括以下步骤：向含锂动力电池废料中加入试剂和碳粉后进行熟化混匀，得到熟化后的含锂动力电池废料；试剂为浓硫酸、硫酸氢钠、硫酸钠、硫酸铵、硫酸氢铵中的一种；将熟化后的含锂动力电池废料依次进行焙烧、粉碎、水浸、过滤、洗涤，得到提锂渣；将提锂渣烘干，得到烘干后的提锂渣；将烘干后的提锂渣放入还原炉中，向还原炉中通入还原性气体或者向还原炉中加入还原剂，将烘干后的提锂渣进行还原，得到还原后的提锂渣；将还原后的提锂渣加入酸和氧化剂进行浸出，得到浸出液和浸出渣；将浸出渣加入还原剂进行洗涤。本发明专利技术方法高效、安全、环保。环保。

【技术实现步骤摘要】
一种回收含锂动力电池废料中有价金属的方法


[0001]本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种回收含锂动力电池废料中有价金属的方法。

技术介绍

[0002]现有技术中将钴镍锰锂一次性全部浸出工艺虽然钴镍锰锂的回收率比较高，但是镍不容易与锂分离开，导致生产的镍盐中锂含量较高，生产电池级碳酸锂工艺流程长；氢气还原选择性提取锂后再提取钴镍锰工艺对原料的适应性弱，只能处理铝含量低、有机物被充分热解的电池废料。因此，需要一种原料适用性强、钴镍锰锂回收率高的含锂动力电池废料回收方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种高效、安全、环保的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0006](1)向含锂动力电池废料中加入试剂和碳粉后进行熟化混匀，得到熟化后的含锂动力电池废料；试剂为浓硫酸、硫酸氢钠、硫酸钠、硫酸铵、硫酸氢铵中的一种；含锂动力电池废料中锂的摩尔量与试剂的摩尔量之比为1:1.1～1.8，含锂动力电池废料与碳粉的质量比为5～20:1；
[0007](2)将熟化后的含锂动力电池废料依次进行焙烧、粉碎、水浸、过滤、洗涤，得到提锂渣；
[0008](3)将提锂渣烘干，得到烘干后的提锂渣；
[0009](4)将烘干后的提锂渣放入还原炉中，向还原炉中通入还原性气体或者向还原炉中加入还原剂，将烘干后的提锂渣进行还原，得到还原后的提锂渣；当向还原炉中通入还原性气体时，控制还原炉中的压力为0.15MPa
‑
0.2MPa；当向还原炉中加入还原剂时，还原剂与烘干后的提锂渣的质量比为0.2～1:1；
[0010](5)将还原后的提锂渣加入酸和氧化剂进行浸出，得到浸出液和浸出渣；
[0011](6)将浸出渣加入还原剂进行洗涤。
[0012]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(1)中碳粉的目数为100目～325目。
[0013]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(2)中将熟化后的含锂动力电池废料放入回转窑中进行焙烧，回转窑中氧含量控制在4％
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6％，焙烧的工艺条件为：焙烧温度为550℃
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600℃、焙烧时间为1h～3h。
[0014]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(2)中水浸的工艺条件为：水温为80℃～85℃、浸出时间为1h
‑
2h；洗涤的方式为逆流洗涤2
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3次。
[0015]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(4)中将烘干后的提锂渣进行还原的工艺条件为：还原温度为450℃～600℃、还原时间为2h
‑
3h。
[0016]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(4)中向还原炉中通入的还原性气体为氢气、氨、甲烷、二氧化硫中的一种；向还原炉中加入的还原剂为碳粉、硫化钠、硫、果糖、葡萄糖、草酸、食用面粉中的一种。
[0017]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(5)中的酸为硫酸或盐酸或硝酸，氧化剂为过氧化钾、过氧化钠、重铬酸钾、重铬酸钠、氯酸钾、氯酸钠、双氧水、高锰酸钾、高锰酸钠、高氯酸、次氯酸钾、次氯酸钠、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种；将还原后的提锂渣加入酸和氧化剂进行浸出的工艺条件为：浸出pH为1.5
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2.0、浸出温度为70℃
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90℃。
[0018]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(6)中将浸出渣加入的还原剂为亚硫酸钠或焦亚硫酸钠或双氧水；将浸出渣加入还原剂进行洗涤的工艺条件为：洗涤的pH为1.0
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1.5、洗涤温度为50℃
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80℃。
[0019]根据上述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(3)中将提锂渣烘干的烘干温度为80℃
‑
105℃。
[0020]本专利技术的有益技术效果：本专利技术方法可以使得含锂动力电池废料中锂的回收率达到95％左右，镍钴锰的回收率达到99％以上，最终得到的浸出渣能满足达标处理要求，浸出液能满足下一工序工艺指标需求。本专利技术方法在处理含锂动力电池废料时，能高效的回收含锂动力电池废料中的有价金属，并且处理过程安全、环保、无危害。
具体实施方式
[0021]本专利技术的一种回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，包括以下步骤：
[0022](1)向含锂动力电池废料中加入试剂和碳粉后进行熟化混匀，得到熟化后的含锂动力电池废料；试剂为浓硫酸、硫酸氢钠、硫酸钠、硫酸铵、硫酸氢铵中的一种；含锂动力电池废料中锂的摩尔量与试剂的摩尔量之比为1:1.1～1.8，含锂动力电池废料与碳粉的质量比为5～20:1；碳粉的目数为100目～325目。
[0023](2)将熟化后的含锂动力电池废料依次进行焙烧、粉碎、水浸、过滤、洗涤，得到提锂渣；将熟化后的含锂动力电池废料放入回转窑中进行焙烧，回转窑中氧含量控制在4％
‑
6％，焙烧的工艺条件为：焙烧温度为550℃
‑
600℃、焙烧时间为1h～3h。粉碎方式为球磨。水浸的工艺条件为：水温为80℃～85℃、浸出时间为1h
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2h；洗涤的方式为逆流洗涤2
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3次。水浸时加水控制温度为80
‑
85℃浸出1
‑
2h，过滤后，将浸出渣逆流洗涤2
‑
3次。
[0024](3)将提锂渣放入烘箱烘干，得到烘干后的提锂渣；将提锂渣烘干的烘干温度为80℃
‑
105℃。
[0025](4)将烘干后的提锂渣放入密闭性好的还原炉中，向还原炉中通入还原性气体或者向还原炉中加入还原剂，将烘干后的提锂渣进行还原，得到还原后的提锂渣；当向还原炉中通入还原性气体时，控制还原炉中的压力为0.15MPa
‑
0.2MPa，控制还原炉中微正压；当向还原炉中加入还原剂时，还原剂与烘干后的提锂渣的质量比为0.2～1:1；将烘干后的提锂渣进行还原的工艺条件为：还原温度为450℃～600℃、还原时间为2h
‑
3h。向还原炉中通入的还原性气体为氢气、氨、甲烷、二氧化硫中的一种；向还原炉中加入的还原剂为碳粉、硫化
钠、硫、果糖、葡萄糖、草酸、食用面粉中的一种。
[0026](5)将还原后的提锂渣加入酸和氧化剂进行浸出，得到浸出液和浸出渣；酸为硫酸或盐酸或硝酸，氧化剂为过氧化钾、过氧化钠、重铬酸钾、重铬酸钠、氯酸钾、氯酸钠、双氧水、高锰酸钾、高锰酸钠、高氯酸、次氯酸钾、次氯酸钠、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种；将还原后的提锂渣加入酸和氧化剂进行浸出的工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)向含锂动力电池废料中加入试剂和碳粉后进行熟化混匀，得到熟化后的含锂动力电池废料；试剂为浓硫酸、硫酸氢钠、硫酸钠、硫酸铵、硫酸氢铵中的一种；含锂动力电池废料中锂的摩尔量与试剂的摩尔量之比为1:1.1～1.8，含锂动力电池废料与碳粉的质量比为5～20:1；(2)将熟化后的含锂动力电池废料依次进行焙烧、粉碎、水浸、过滤、洗涤，得到提锂渣；(3)将提锂渣烘干，得到烘干后的提锂渣；(4)将烘干后的提锂渣放入还原炉中，向还原炉中通入还原性气体或者向还原炉中加入还原剂，将烘干后的提锂渣进行还原，得到还原后的提锂渣；当向还原炉中通入还原性气体时，控制还原炉中的压力为0.15MPa
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0.2MPa；当向还原炉中加入还原剂时，还原剂与烘干后的提锂渣的质量比为0.2～1:1；(5)将还原后的提锂渣加入酸和氧化剂进行浸出，得到浸出液和浸出渣；(6)将浸出渣加入还原剂进行洗涤。2.根据权利要求1所述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(1)中碳粉的目数为100目～325目。3.根据权利要求1所述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(2)中将熟化后的含锂动力电池废料放入回转窑中进行焙烧，回转窑中氧含量控制在4％
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6％，焙烧的工艺条件为：焙烧温度为550℃
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600℃、焙烧时间为1h～3h。4.根据权利要求1所述的回收含锂动力电池废料中有价金属的方法，其特征在于，步骤(2)中水浸的工艺条件为：水温为80℃～85℃、浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炼，彭亚光，胡意，许开华，李琴香，肖汀汀，李杨，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：