从废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料中回收锂制备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物和/或废旧锂电正极料中回收锂制备高纯氢氧化锂的方法，包括以下步骤：(1)将废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料和草酸混合配料，然后进行一次焙烧得到一次焙烧产物；(2)将一次焙烧产物进行磨粉、一次浸出、过滤，得到滤液1与滤渣1；(3)向滤液1中加入碱苛化处理，再过滤，收集滤液2；(4)对滤液2进行蒸发浓缩、结晶处理，收集结晶即得到高纯氢氧化锂。本发明专利技术的从废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料中回收锂制备高纯草酸锂的方法具有流程短、生产成本低、原料适用性强等优势，且生产过程不产生任何有毒、有害气体的弃渣，更加安全环保。更加安全环保。更加安全环保。

【技术实现步骤摘要】
从废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料中回收锂制备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]废旧锂电拆解物主要是报废的锂离子电池拆解分选后的产物，是锂离子电池正极和负极的混合物，主要成份为镍钴锰酸锂、石墨粉、铜粉、铝粉、粘结剂和电解液等，粘结剂和电解液以氟化合物为主。废旧锂电正极料主要是正极生产过程中的不合格品、涂布时产生的不合格品和边角料等，主要成份为镍钴锰酸锂、铝粉和粘结剂等。上述废旧锂电拆解物和废旧锂电正极料均含量一定量的锂，从其中回收锂具有重要的价值。
[0003]现有的技术中从废旧锂电拆解物和废旧锂电正极料回收锂主要分为火法提锂和湿法提锂。火法提锂是采用氢气、天然气及碳粉等作为还原剂，在还原炉内进行还原反应后提锂；湿法提锂是采用硫酸等强酸进行浸出之后再经过一系列除杂和提取镍钴锰之后在废水中回收锂。采用火法提锂需要严格控制还原性气氛，采用湿法提锂流程长，浸出液杂质含量高，除杂过程易夹带锂，需要经过复杂的洗涤回收；此外，传统的火法和湿法提锂，锂产品纯度和收率都不高，一般都是粗制锂盐，锂的收率均在85％左右。

技术实现思路

[0004]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，提供一种浸出液杂质含量低、流程短、产品纯度与收率高、原料适应性强的从废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料中回收锂制备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：
[0005]一种从废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料中回收锂制备高纯氢氧化锂的方法，包括以下步骤：
[0006](1)将废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料和草酸混合配料，然后进行一次焙烧得到一次焙烧产物。
[0007](2)将步骤(1)中得到的一次焙烧产物进行磨粉、一次浸出、过滤，得到滤液1与滤渣1。
[0008](3)向步骤(2)中得到的滤液1中加入碱苛化处理，再过滤，收集滤液2。
[0009](4)对步骤(3)中得到的滤液2进行蒸发浓缩、结晶处理，收集结晶即得到高纯氢氧化锂。结晶母液可再进行蒸发浓缩、结晶处理，收集结晶可得到粗制氢氧化锂，此过程中的结晶母液可返回至蒸发浓缩工序。
[0010]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，废旧锂电拆解物及锂电正极料首先均经过低温分选处理，所述低温分选处理为在250
‑
350℃条件下，将废旧锂电拆解物及锂电正极料进行振动过筛，过筛粒度控制在100
‑
150目，收集筛下物，和草酸铵混合配料；收集筛上物，对其进行粉碎后再过筛，过筛粒度控制在100
‑
150目，收集筛下物，和草酸铵混合配料。
[0011]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料为原料和草酸混合配料时控制草酸和原料的质量比为(2
‑
6)：1，混合时间为30
‑
90min；一次焙烧时控制焙烧温度为490
‑
600℃，焙烧时间为120
‑
240min。
[0012]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述废旧锂电拆解物含有含锂正极粉、含碳负极粉、含氟的粘结剂以及含氟的电解液，所述废旧锂电正极料含有含锂正极粉以含氟的粘结剂；加入草酸时还加入木质素磺酸钙，所述木质素磺酸钙的加入量控制木质素磺酸钙与原料的质量比为(0.5
‑
1)：1。
[0013]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述磨粉时控制磨粉后的物料全部过100目筛；所述一次浸出时采用纯水(或滤液3)进行浸出，浸出时间为120
‑
180min；所述滤液1首先经过静置、过滤后再进行后续的调酸度工序，静置为在常温下静置48
‑
72h。
[0014]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，加入碱苛化处理时加入的碱为氢氧化钠、氢氧化钙或氢氧化钾中的至少一种，并控制反应温度为90
‑
95℃，反应时间为120
‑
240min。
[0015]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，向步骤(2)中得到的所述滤渣1中加入硫酸进行二次浸出，过滤得到滤液3和滤渣3，所述滤液3汇集至一次浸出工序(可用于一次浸出的底液)，所述滤渣3与草酸混合进行二次焙烧得到二次焙烧产物，所述二次焙烧产物汇集至磨粉工序。
[0016]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，加入硫酸进行二次浸出时，浸出时间为120
‑
180min，硫酸的加入量控制反应终点pH值为2.5
‑
3.5。
[0017]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述滤渣3与草酸混合进行二次焙烧时控制草酸铵和滤渣3的质量比为(0.5
‑
1)：1，混合时间为30
‑
90min；所述二次焙烧时控制焙烧温度为490
‑
600℃，焙烧时间为120
‑
240min。
[0018]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，所述滤渣3与草酸混合时还加入木质素磺酸钙，所述木质素磺酸钙的加入量控制木质素磺酸钙与滤渣3的质量比为(0.2
‑
0.5)：1。
[0019]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，对步骤(2)中得到的滤液1依次进行硫酸化处理、调沉处理、精滤、蒸发浓缩、结晶处理，收集结晶得到高纯硫酸锂，所述硫酸化处理为在常温下加入硫酸，调整pH值为0.5
‑
1.5，反应60
‑
120min，所述调沉处理为在常温加入氢氧化锂，调整pH值为6.5
‑
7.5，反应60
‑
120min。上述结晶母液可返回至静滤工序，以回收其中的锂离子。
[0020]上述制备高纯氢氧化锂的方法中，优选的，对步骤(3)中得到的滤液2进行碳化处理，过滤收集固相得到高纯碳酸锂，碳化处理为向滤液2中通入二氧化碳。过滤得到的母液经蒸发浓缩、结晶处理，收集结晶得到粗制碳酸锂，此过程中的结晶母液可返回至蒸发浓缩工序。
[0021]本专利技术首先对废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料经过分选，即低温过筛分选，分选后的粉料与草酸按一定比例配料，配料后的物料在焙烧炉内进行焙烧，焙烧后的物料进行磨粉。磨粉之后的粉料进行两次浸出，二次浸出的滤液可作为一次浸出的底液，二次浸出后的渣与草酸混料后再次进行焙烧，焙烧后物料并入磨粉工序。一次浸出的滤液经过静滤，即静置澄清后过滤，滤液采用粗制氢氧化锂或氢氧化钠进行苛化，苛化液经精滤后浓缩、结晶、离心分离后可得到高纯氢氧化锂。精滤后的苛化液通入二氧化碳碳化后浓缩、结
晶、离心分离后可得到高纯碳酸锂。一次浸出液加入硫酸进行硫酸化，将锂完全转化为硫酸锂，再采用氢氧化锂调节pH值中和过量的硫酸，溶液精滤之后浓缩、结晶、分离后可得到高纯硫酸锂。
[0022]与现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料中回收锂制备高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料和草酸混合配料，然后进行一次焙烧得到一次焙烧产物；(2)将步骤(1)中得到的一次焙烧产物进行磨粉、一次浸出、过滤，得到滤液1与滤渣1；(3)向步骤(2)中得到的滤液1中加入碱苛化处理，再过滤，收集滤液2；(4)对步骤(3)中得到的滤液2进行蒸发浓缩、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所述的制备高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，废旧锂电拆解物及锂电正极料首先均经过低温分选处理，所述低温分选处理为在250
‑
350℃条件下，将废旧锂电拆解物及锂电正极料进行振动过筛，过筛粒度控制在100
‑
150目，收集筛下物，和草酸铵混合配料；收集筛上物，对其进行粉碎后再过筛，过筛粒度控制在100
‑
150目，收集筛下物，和草酸铵混合配料。3.根据权利要求1所述的制备高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，废旧锂电拆解物和/或废旧锂电正极料为原料和草酸混合配料时控制草酸和原料的质量比为(2
‑
6)：1，混合时间为30
‑
90min；一次焙烧时控制焙烧温度为490
‑
600℃，焙烧时间为120
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240min。4.根据权利要求3所述的制备高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，所述废旧锂电拆解物含有含锂正极粉、含碳负极粉、含氟的粘结剂以及含氟的电解液，所述废旧锂电正极料含有含锂正极粉以含氟的粘结剂；加入草酸时还加入木质素磺酸钙，所述木质素磺酸钙的加入量控制木质素磺酸钙与原料的质量比为(0.5
‑
1)：1。5.根据权利要求1所述的制备高纯氢氧化锂的方法，其特征在于，加入碱苛化处理时加入的碱为氢氧化钠、氢氧化钙或氢氧化钾中的至少一种，并控制反应温度为90
‑
95℃，反应时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭羿波，彭灿，张继艳，黄铁熙，
申请(专利权)人：湖南五创循环科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：