一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法技术

本发明专利技术公开了一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，包括以下步骤：步骤一：将报废的锂电池进行放电、拆解、分选，最终获得正极片；步骤二：将获得的正极片进行干燥后粉碎、加温以及筛分得到磷酸铁锂粉末，即为磷酸铁锂正极粉；步骤三：将磷酸铁锂粉末放入真空管式炉中，通入氮气，在450～750℃高温下煅烧6～10h，在煅烧后的磷酸铁锂中加入稀酸溶液和双氧水溶液，搅拌反应1～5h，得到反应后的磷酸铁锂混合溶液，并将磷酸铁锂混合溶液进行过滤，最终得到滤液A，通过利用萃取剂得到反萃锂液，反萃剂为盐酸或硫酸，反萃剂的浓度为3

【技术实现步骤摘要】
一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法


[0001]本专利技术涉及废旧锂电池回收利用
，具体为一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法。

技术介绍

[0002]作为可规模化应用储能器件中能量密度最高的二次电池，锂离子电池已覆盖了绝大部分移动通信和数码产品市场，并对其技术进步产生了重要的影响，近年来，随着性能和制作水平的提高，锂离子电池开始应用于储能产业、绿色环保的新能源电动汽车和其他电动交通工具，成为新能源产业中非常重要的一个产品，国际、国内市场对锂离子电池的需求量已开始呈井喷态势。
[0003]锂电池是以锂金属或锂合金为阳极材料，使用非水电解质溶液的电池。随着锂离子电池的应用，每年都有大量使用周期到期后的报废的锂离子电池需要安全、环保、高效率地处理。废锂电池回收对新能源可持续发展具有重大的现实意义，废旧锂电池的回收工作不仅能够减轻废旧锂电池对环境的影响，还可以节约资源，降低电池的生产成本，产生较大的经济效益。
[0004]目前通常采用将旧磷酸铁锂片(粉)进行高温煅烧、去除有机物、氧化二价铁，再进行球磨、风选、溶剂浸出、除杂、沉淀来提取锂。在这些方法中，首先磷酸铁锂与铝集流体分离的步骤中都用到了高温焙烧，在高温焙烧的过程中，由于极片中有含氟的油性粘结剂PVDF，极片中还混有塑料隔膜、碳酸酯类溶剂等物质，高温焙烧时，这些物质会产生氟化物和致癌的二噁英气体，严重污染环境及对人体产生严重影响，国家环保对此监控十分严格，废旧锂电池想通过高温焙烧来焚烧掉其中含有的大量有机物，在环保上很难通过。
[0005]为了促使环境友好、能耗低、生产成本低、排污量少，高效地实现资源综合利用，我们提出一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法。

技术实现思路

[0006](一)解决的技术问题
[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，解决了上述背景所提出的问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一：将报废的锂电池进行放电、拆解、分选，最终获得正极片；
[0011]步骤二：将获得的正极片进行干燥后粉碎、加温以及筛分得到磷酸铁锂粉末，即为磷酸铁锂正极粉；
[0012]步骤三：将磷酸铁锂粉末放入真空管式炉中，通入氮气，在450～750℃高温下煅烧6～10h，在煅烧后的磷酸铁锂中加入稀酸溶液和双氧水溶液，搅拌反应1～5h，得到反应后
的磷酸铁锂混合溶液，并将磷酸铁锂混合溶液进行过滤，最终得到滤液A；
[0013]步骤四：将滤液A放入搅拌筒内并加入一定量的无机碱进行搅拌，使其搅拌至pH值为2～4，溶液中产生沉淀，通过使用压滤机过滤，得滤液B，再滤液B中加入相同量的无机碱进行搅拌，使其搅拌至pH值为4～6，溶液中产生沉淀，通过使用压滤机过滤，得滤液C...直至加入相同量的无机碱进行搅拌，搅拌至达到pH值为8～10，停止加入无机碱，溶液中产生沉淀，通过使用压滤机过滤，得到最终的滤液N；
[0014]步骤五：将滤液N利用萃取剂得到反萃锂液，并进行蒸发酸和水，得到结晶物，将结晶物在烧结炉中进行高温烧结，烧结后得到的粉末进行加入水、溶解、过滤，得到富集锂溶液；
[0015]步骤六：然后在富集锂溶液中加入95℃的饱和碳酸钠溶液，使用搅拌棒搅拌、沉淀、通过使用压滤机过滤过滤，最后通过干燥得到碳酸锂。
[0016]优选的，所述步骤一中将报废的锂电池通过破碎机中破碎拆解，然后将表面的塑料包装层与金属保护层进行剥离。
[0017]优选的，所述步骤二中将正极片放入低温电加热搓磨机中，将加温时间调至1～3分钟，温度调至200～300℃的范围内，通过筛分和旋风收尘的方式使铝集流体与磷酸铁锂粉分离。
[0018]优选的，所述步骤三中的稀酸溶液的浓度为2～5mol/L，双氧水溶液的浓度为15～30％，稀酸溶液与双氧水的质量比为0.1～10：1，稀酸溶液和双氧水的总质量与煅烧后的磷酸铁锂粉末的质量比为1～10：1。
[0019]优选的，所述稀酸溶液为稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸中的任意一种或多种溶液。
[0020]优选的，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化钙、氧化钙、氧化钾、氧化钠中的任意一种或多种。
[0021]优选的，所述双氧水溶液氧化时间为60～90分钟。
[0022]优选的，所述饱和碳酸盐与富集锂溶液的质量比为1：0.5～10。
[0023](三)有益效果
[0024]与现有技术相比，本专利技术提供了一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，具备以下有益效果：
[0025]1、该一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，通过实现对滤液加入稀酸溶液和双氧水溶液，分别对磷酸铁锂进行酸浸、除磷、除铁、除铝、除钙、镁等杂质，使其可以提高提取碳酸锂的效率。
[0026]2、该一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，通过利用萃取剂得到反萃锂液，反萃剂为盐酸或硫酸，反萃剂的浓度为3
‑
6mol/L，提高锂的提取量，实现碳酸锂的高回收率。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例一：
[0029]一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，包括以下步骤：
[0030]步骤一：将报废的锂电池进行放电、拆解、分选，最终获得正极片；步骤一中将报废的锂电池通过破碎机中破碎拆解，然后将表面的塑料包装层与金属保护层进行剥离。
[0031]步骤二：将获得的正极片进行干燥后粉碎、加温以及筛分得到磷酸铁锂粉末，即为磷酸铁锂正极粉；步骤二中将正极片放入低温电加热搓磨机中，将加温时间调至1分钟，温度调至200℃的范围内，通过筛分和旋风收尘的方式使铝集流体与磷酸铁锂粉分离。
[0032]步骤三：将磷酸铁锂粉末放入真空管式炉中，通入氮气，在450℃高温下煅烧6h，在煅烧后的磷酸铁锂中加入稀酸溶液和双氧水溶液，搅拌反应1h，得到反应后的磷酸铁锂混合溶液，并将磷酸铁锂混合溶液进行过滤，最终得到滤液A；步骤三中的稀酸溶液的浓度为2mol/L，双氧水溶液的浓度为15％，稀酸溶液与双氧水的质量比为0.1：1，稀酸溶液和双氧水的总质量与煅烧后的磷酸铁锂粉末的质量比为1：1。稀酸溶液为稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸中的任意一种或多种溶液。无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化钙、氧化钙、氧化钾、氧化钠中的任意一种或多种。双氧水溶液氧化时间为60分钟。
[0033]步骤四：将滤液A放入搅拌筒内并加入一定量的无机碱进行搅拌，使其搅拌至pH值为2，溶液中产生沉淀，通过使用压滤机过滤，得滤液B，再滤液B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将报废的锂电池进行放电、拆解、分选，最终获得正极片；步骤二：将获得的正极片进行干燥后粉碎、加温以及筛分得到磷酸铁锂粉末，即为磷酸铁锂正极粉；步骤三：将磷酸铁锂粉末放入真空管式炉中，通入氮气，在450～750℃高温下煅烧6～10h，在煅烧后的磷酸铁锂中加入稀酸溶液和双氧水溶液，搅拌反应1～5h，得到反应后的磷酸铁锂混合溶液，并将磷酸铁锂混合溶液进行过滤，最终得到滤液A；步骤四：将滤液A放入搅拌筒内并加入一定量的无机碱进行搅拌，使其搅拌至pH值为2～4，溶液中产生沉淀，通过使用压滤机过滤，得滤液B，再滤液B中加入相同量的无机碱进行搅拌，使其搅拌至pH值为4～6，溶液中产生沉淀，通过使用压滤机过滤，得滤液C...直至加入相同量的无机碱进行搅拌，搅拌至达到pH值为8～10，停止加入无机碱，溶液中产生沉淀，通过使用压滤机过滤，得到最终的滤液N；步骤五：将滤液N利用萃取剂得到反萃锂液，并进行蒸发酸和水，得到结晶物，将结晶物在烧结炉中进行高温烧结，烧结后得到的粉末进行加入水、溶解、过滤，得到富集锂溶液；步骤六：然后在富集锂溶液中加入95℃的饱和碳酸钠溶液，使用搅拌棒搅拌、沉淀、通过使用压滤机过滤过滤，最后通过干燥得到碳酸锂。2.根据权利要求1所述的一种从报废的锂电池中提取碳酸锂的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兆彪，曾琪，饶钦贵，樊启国，朱胜亮，
申请(专利权)人：赣州兆恒环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：