一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法，涉及废旧锂电池回收技术领域。一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法，包括以下步骤：将废旧锂电池回收产生的铁铝渣与硫磺混匀后，在1000℃～1350℃条件下焙烧，得到富铁组分和含硫尾气。该方法能够同时回收废旧锂电池中铁和硫，且不会产生新的污染。且不会产生新的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法


[0001]本专利技术涉及废旧锂电池回收
，尤其是涉及一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池自商业化以来，因其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、等独特的优势被广泛应用，如应用于移动电话、笔记本电脑及便携式设备等。但锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池，如若随意丢弃不仅会对环境造成严重污染，更是对资源的浪费。
[0003]相关技术主要是利用湿法冶炼将有价金属回收后再制备成电池材料，其中必不可少地会产生各种工业废渣，工业废渣的大量堆存不仅占用土地资源，还会造成严重的大气污染、土壤污染和水资源污染，而传统工业废渣的处理方法(如填埋、焚烧、热解以及微生物分解等)存在处理周期长、对土地会产生二次污染等问题。铁铝渣作为锂电回收过程产生固体废弃物中的一种大宗固废，其具有含铁高、含硫高、成分杂的特点，而现有的铁铝渣处理方法无法有效充分回收利用其中的硫组份，导致经济效益差，处理成本高。因此，亟待寻求工业废渣资源化综合利用的新途径。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法，能够回收铁铝渣中的铁和硫，实现铁质资源化，硫回收为硫酸，其余杂质可用于制备蒸压加气砌块，无二次污染，有很好的社会效益、环境效益和经济效益。
[0005]本专利技术还提供上述回收方法的应用。
[0006]根据本专利技术的第一方面实施例的废旧锂电池中铁和硫的回收方法，包括以下步骤：
[0007]将废旧锂电池回收产生的铁铝渣与硫磺混匀后，在1000℃～1350℃条件下焙烧，得到富铁组分和含硫尾气。
[0008]根据本专利技术实施例的回收方法，至少具有如下有益效果：
[0009]实施例的回收方法通过加入硫磺，增加还原铁的产率的同时，提高了尾气中的硫含量，降低烟气制硫酸的成本。制得的硫酸返回酸浸处理工序，能够实现部分硫的循环，降低高硫尾气处理的压力和酸浸处理工序的原料成本。通过该方法得到的铁组份含铁量高、含硫量低，符合铁冶炼、铁粉厂原料要求。
[0010]实施例的回收方法能将废旧锂电池的铁铝渣100％全量化利用，实现铁质资源化，且不会产生新的污染。富集铁组份后得到的尾渣可用于制备蒸压加气砌块，实现增值化利用，全流程无二次污染，具有很好的社会效益、环境效益和经济效益。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述废旧锂电池回收的工艺包括：将锂电池粉进行酸
浸，对所得浸出液除铁铝，得到所述铁铝渣。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述锂电池粉通过对废旧锂电池破碎、筛分得到。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述酸浸所用的酸包括硫酸、盐酸中的至少一种。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，所述铁铝渣包括黄钠铁矾、氢氧化铝、氢氧化铁中的至少一种。进一步地，在所述酸浸采用硫酸时，所述铁铝渣中还可能含有硫酸钠。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述铁铝渣干基中的铁含量为14％～35％。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述铁铝渣干基中的铁含量为21％～28％。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述铁铝渣干基中的硫含量为4％～7.5％。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述铁铝渣干基中的钠含量为3.54％～4.72％。
[0019]根据本专利技术的一些实施例，所述铁铝渣的含水率为35～55％。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述铁铝渣的粒径≤2cm。由此，能够增加铁铝渣与硫磺的混合均匀度，使得高温反应更完全，提高了反应效率。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计，所述硫磺的质量百分比为5％～45％。
[0022]根据本专利技术的一些实施例，以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计，所述硫磺的质量百分比为8％～42％。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计，所述硫磺的质量百分比为35％～42％。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计，所述硫磺的质量百分比为40％～42％。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，所述焙烧温度为1100℃～1200℃。
[0026]根据本专利技术的一些实施例，所述焙烧时间为5min～70min。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述焙烧时间为10min～60min。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，还包括对所述富铁组分进行磁选，得到铁组分。由此，可以将铁组份和铝组份分离。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述铁组分中的铁含量高于65％。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，所述铁组分中的铁含量为65％～90％。
[0031]根据本专利技术的一些实施例，所述铁组分中的铁含量为70％～85％。
[0032]根据本专利技术的一些实施例，所述铁组分中的硫含量≤0.5％。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述铁组分中的硫含量≤0.3％。
[0034]根据本专利技术的一些实施例，所述所述磁选前包括细破。所述细破后的焙烧料的粒径≤5mm。由此，能够提高磁选分离效率，降低富铁组份中的杂质含量。
[0035]根据本专利技术的一些实施例，所述含硫尾气的成分包括SO2、O2和N2。
[0036]根据本专利技术的一些实施例，所述含硫尾气中，SO2浓度为30000mg/Nm3～140000mg/Nm3。
[0037]根据本专利技术的一些实施例，所述含硫尾气用于制备硫酸。
[0038]根据本专利技术的一些实施例，所述磁选后的剩余尾渣可用于制备蒸压加气砌块。
[0039]根据本专利技术的一些实施例，所述蒸压加气砌块的制备方法包括以下步骤：将5wt％～30wt％尾渣、25wt％～35wt％水泥、15wt％～35wt％粉煤灰、10wt％～15wt％轻质陶粒混
合后，得混合物；以混合物的质量计，加入20wt％～35wt％水和0.05wt％～0.5wt％发泡剂混匀后，依次浇筑成型、脱模和养护，即得所述蒸压加气砌块。
[0040]根据本专利技术的一些实施例，所述养护的温度为180℃～210℃。
[0041]根据本专利技术的一些实施例，所述养护的温度为190℃～200℃。
[0042]根据本专利技术的一些实施例，所述养护的温度为195℃。
[0043]根据本专利技术的一些实施例，所述养护的时间为7h～9h。
[0044]根据本专利技术的一些实施例，所述养护的时间为8h。
[0045]根据本专利技术的第二方面实施例的应用，具体为上述第一方面实施例所述的回收方法在废旧锂电池回收中的应用。
[0046]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0047]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：将废旧锂电池回收产生的铁铝渣与硫磺混匀后，在1000℃～1350℃条件下焙烧，得到富铁组分和含硫尾气。2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计，所述硫磺的质量百分比为5％～45％。3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述含硫尾气包括SO2、O2和N2。4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述焙烧温度为1100℃～1200℃。5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述焙烧时间为5min～70min。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张银亮，陈欢，杨陈，吴原森，罗春远，何江，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：