从废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉中回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法技术

本发明专利技术公开了一种从废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉中回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法，包括以下步骤：（1）选择性浸出锂，过滤得到草酸锂溶液；（2）向草酸锂溶液中加入氢氧化锂调酸度；（3）进行蒸发浓缩处理和结晶处理得到结晶溶液体系，将部分结晶溶液体系进行过滤分离得到高纯草酸锂；（4）再将另一部分结晶溶液体系与草酸锂母液混合，进行湿磨处理得到浆化液；（5）将浆化液进行喷雾煅烧处理得到煅烧物料；（6）将煅烧物料溶解得到初提纯氢氧化锂溶液；（7）进行蒸发浓缩处理和结晶处理，收集结晶即得到高纯氢氧化锂。本发明专利技术方法可直接得到高纯的草酸锂和氢氧化锂，且工艺流程短，锂收率高，对原料的适应性更强。对原料的适应性更强。对原料的适应性更强。

【技术实现步骤摘要】
从废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉中回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法


[0001]本专利技术属于锂电综合回收领域，尤其涉及一种从锂电中回收锂的方法。

技术介绍

[0002]废旧锂电拆解黑粉为锂离子电池拆解过程中的产物，粒度在80
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100目的黑色固体粉末，其主要为锂电池正极（如镍钴锰酸锂）、负极（如石墨）以及少量铝粉、铜粉的混合物。其含锂在1
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7%，含镍钴总量在10
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30%，具有较大的回收价值，一般作为锂冶炼、回收工厂或镍钴冶炼工厂的生产原料。锂电废旧正极粉为锂电正极材料厂报废的正极材料和不合格品、电池厂产生的报废品、边角料、极片等破碎成的粉末，粒度在80
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100目，主要为镍钴锰酸锂和少量铝粉的混合物。其含锂在5
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7%，含镍钴总量20
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50%，具有很高的回收价值。一般作为锂冶炼、回收工厂或镍钴冶炼工厂的生产原料。
[0003]针对上述废旧锂电拆解黑粉和锂电废旧正极粉中锂的回收，现有的回收技术主要分为两种：第一种采用的是后提锂，首先直接酸浸对镍钴锰锂全部进行浸出，含镍钴锰锂的浸出液再经除杂、萃取、结晶分别生产镍钴锰的单盐或混合盐，然后从废液中再进行回收锂，一般为粗制碳酸锂或磷酸锂，最终锂收率在80
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85%；第二种是采用的先提锂，首先用火法还原+水浸先提取锂，将锂制备成粗制硫酸锂、碳酸锂或磷酸锂，提锂后渣再进一步处理回收镍钴锰，最终锂收率在85
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90%。
[0004]由上可知，现有技术中针对废旧锂电拆解黑粉和锂电废旧正极粉回收锂，均存在锂收率不高、难以得到高纯锂盐产品的问题，亟需解决上述问题以提高废旧锂电拆解黑粉和锂电废旧正极粉中锂的回收价值，提高资源利用率。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种产品纯度高、锂收率高的从废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉中回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种从废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉中回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法，包括以下步骤：（1）将废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉利用草酸处理以选择性浸出锂，过滤得到草酸锂溶液以及渣；（2）向步骤（1）中得到的草酸锂溶液中加入氢氧化锂调酸度，过滤得到初提纯草酸锂溶液；（3）对步骤（2）中得到的初提纯草酸锂溶液进行蒸发浓缩处理和结晶处理得到结晶溶液体系，将部分结晶溶液体系进行过滤分离得到高纯草酸锂和草酸锂母液；（4）再将步骤（3）中的另一部分结晶溶液体系与草酸锂母液混合，进行湿磨处理得到浆化液；
（5）将步骤（4）中得到的浆化液进行喷雾煅烧处理得到煅烧物料；（6）将步骤（5）中得到的煅烧物料溶解于水中，过滤得到初提纯氢氧化锂溶液；（7）将步骤（6）中得到的初提纯氢氧化锂溶液进行蒸发浓缩处理和结晶处理，收集结晶即得到高纯氢氧化锂。
[0006]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉首先利用水进行洗涤，再进行步骤（1），洗涤时控制废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉与水质量比为（2
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4）：1，洗涤时间为60
‑
120min。
[0007]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，利用草酸处理时控制处理体系的温度不低于85℃，首先利用草酸溶液处理90
‑
180min，然后再加入双氧水处理60
‑
90min，反应终点的pH值控制为2.0
‑
3.0。
[0008]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，草酸处理时控制处理体系中所述草酸的浓度为30
‑
60g/L，所述双氧水的加入量以控制所述双氧水与所述废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉的质量比为（0.05
‑
0.12）：1为准。
[0009]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，加入双氧水时还加入己二酸，所述己二酸的加入量为每立方米反应溶液中加入0.01
‑
0.05kg。反应溶液指处理体系中反应溶液水的加入量。
[0010]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，加入氢氧化锂调酸度时控制所述草酸锂溶液的温度60
‑
80℃，加入氢氧化锂反应90
‑
120min以调节所述草酸锂溶液的pH值为6.5
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7.5。
[0011]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述步骤（3）中，结晶处理时控制结晶温度为20
‑
35℃，结晶溶液体系进行过滤分离时采用离心分离。
[0012]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述湿磨处理使所述浆化液的晶粒大小在100目以下。
[0013]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述喷雾煅烧处理为将浆化液喷入煅烧炉内，控制反应温度为500
‑
620℃，反应时间为240
‑
300min。
[0014]上述回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述步骤（7）中结晶处理后通过离心过滤收集结晶，滤液为氢氧化锂母液，所述氢氧化锂母液返回至步骤（2）中用于调酸度。
[0015]本专利技术中，废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉首先经过水洗，再采用草酸+还原剂+稳定剂的将锂溶解至溶液中，而其它的草酸盐几乎都不溶于水进入到渣中，过滤后得到
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酸锂溶液。草酸锂溶液经过调酸过滤后得到纯净的草酸锂溶液，蒸发浓缩提高草酸锂浓度，蒸发浓缩后经冷却、结晶，部分结晶溶液体系分离和烘干后得到高纯草酸锂。另一部分结晶溶液体系在冷却后直接将结晶物与草酸锂母液一同进行均浆，即进行湿磨的方式将晶体磨细并与草酸锂母液充分混合。均浆后的浆化液利用高压泵喷入煅烧炉内，煅烧物料溶解过滤后，经浓缩结晶烘干即得到高纯氢氧化锂。
[0016]本专利技术的方法采用的选择性先提取锂，相对于现有火法还原先提锂，通过还原焙烧、水浸、浓缩结晶后只可得到粗制锂盐产品，要得到高纯锂产品还需要进行碳化除杂、浓缩结晶才可实现，本专利技术的工艺流程更短，解决了废旧锂离子电池拆解黑粉和锂电废旧正极粉不能直接生产高纯锂盐产品的问题，最终产品指标均可达到高纯要求。现有技术中火
法还原只可以针对锂有3.5%或以上的原料进行处理，低于3.5%锂含量的锂收率在75%左右，而湿法后提锂亦是如此。而本专利技术的方法，原料中的锂含量2
‑
7%均可适用，原料适应性强，如市场上广泛产业化的废旧锂电拆解黑粉，其中杂质含量如石墨（负极）为5
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35%、铝为1
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5%、铜为1
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5%，也可适用，且锂收率高。并且，现有的提锂技术在获得粗制锂盐的收率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉中回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉利用草酸处理以选择性浸出锂，过滤得到草酸锂溶液以及渣；（2）向步骤（1）中得到的草酸锂溶液中加入氢氧化锂调酸度，过滤得到初提纯草酸锂溶液；（3）对步骤（2）中得到的初提纯草酸锂溶液进行蒸发浓缩处理和结晶处理得到结晶溶液体系，将部分结晶溶液体系进行过滤分离得到高纯草酸锂和草酸锂母液；（4）再将步骤（3）中的另一部分结晶溶液体系与草酸锂母液混合，进行湿磨处理得到浆化液；（5）将步骤（4）中得到的浆化液进行喷雾煅烧处理得到煅烧物料；（6）将步骤（5）中得到的煅烧物料溶解于水中，过滤得到初提纯氢氧化锂溶液；（7）将步骤（6）中得到的初提纯氢氧化锂溶液进行蒸发浓缩处理和结晶处理，收集结晶即得到高纯氢氧化锂。2.根据权利要求1所述的回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，所述废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉首先利用水进行洗涤，再进行步骤（1），洗涤时控制废旧锂电拆解黑粉和/或锂电废旧正极粉与水质量比为（2
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4）：1，洗涤时间为60
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120min。3.根据权利要求1所述的回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，利用草酸处理时控制处理体系的温度不低于85℃，首先利用草酸溶液处理90
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180min，然后再加入双氧水处理60
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90min，反应终点的pH值控制为2.0
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3.0。4.根据权利要求3所述的回收高纯草酸锂和高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，草酸处理时控制处理体系中所述草酸的浓度为30
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【专利技术属性】
技术研发人员：彭灿，张家顺，李青峰，万承平，
申请(专利权)人：湖南五创循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：