System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法技术_技高网

一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法技术

技术编号:40445011 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-22 23:06
一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,包括以下步骤:对废旧电池进行放电、拆解,分离出正极;研磨所述正极,加入碳还原剂充分混合,得到混合正极粉,随后对所述混合正极粉还原焙烧,焙烧后得还原电池粉;将所述还原电池粉加入NH4+‑S2‑体系溶液中反应,过滤后得到浸出液和浸出渣;将所述浸出液加热,同时加入碱溶液调节pH,过滤得到氢氧化镍。本发明专利技术通过利用镍钴锰锂离子在NH4+‑S2‑体系溶液中络合作用的差异,将镍钴离子从其中分离出来,再通过脱氨和调节pH,使镍离子以氢氧化镍的形式沉淀,与传统的回收工艺相比,避免了使用强酸浸出、萃取,反应过程条件较为温和,工艺简单,可以降低对设备的要求,进而降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池回收领域,尤其涉及一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法


技术介绍

1、锂离子动力电池是新能源车的核心部件,而随着新能源车的快速发展,锂离子动力电池的保有量迅速提升。与此同时,废旧锂离子电池的回收也受到广泛的关注,尤以废旧三元锂离子电池回收最受关注,使得废旧三元锂离子电池资源化进入发展快车道。

2、由于三元锂离子电池原料中镍的价格较低,使得镍在三元电池中大量使用,而工业上回收三元锂离子电电池中的镍,通常采取萃取分离,但萃取分离的缺点在于萃取剂价格昂贵,且萃取后会产生大量废水,工艺复杂,成本高。


技术实现思路

1、基于此,本专利技术的目的在于,提供一种流程简单,高效回收废旧三元锂电池中镍的方法。

2、一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,包括以下步骤:

3、对废旧电池进行放电、拆解,分离出正极;

4、研磨所述正极,加入碳还原剂充分混合,得到混合正极粉,随后对所述混合正极粉还原焙烧,焙烧后得还原电池粉;

5、将所述还原电池粉加入nh4+-s2-体系溶液中反应,过滤后得到浸出液和浸出渣;

6、将所述浸出液加热,同时加入碱溶液调节ph,过滤得到氢氧化镍。

7、本专利技术通过对废旧三元锂电池放电、拆解,分离出正极;所述正极与碳还原剂混合后,经过还原焙烧,得到含碳酸锂、碳酸镍、碳酸锰和碳酸钴的还原电池粉;将还原电池粉加入nh4+-s2-体系溶液中,在此体系中,镍钴离子与nh4+形成配合物,溶解在溶液中,锰离子与s2-反应形成沉淀,碳酸锂不溶解于其中,过滤分离后,浸出液中主要成分是含镍钴离子的nh4+-s2-体系溶液;将浸出液加热,可以使nh4+-s2-体系溶液中的nh4+以nh3的形式脱出,同时调节溶液ph,使镍以氢氧化镍的形式析出。

8、作为一种优选方案,所述nh4+-s2-体系溶液是硫化铵溶液、硫化氢氨溶液中的至少一种,硫化铵溶液和硫化氢氨溶液不引入其他成分,便于后续分离。

9、作为一种优选方案,所述nh4+-s2-体系溶液的温度为0-30℃,反应时间为4-12h,常温下反应可以降低能耗,同时避免nh4+-s2-体系溶液的挥发。

10、作为一种优选方案,所述nh4+-s2-体系溶液中,nh4+的浓度为1-5mol/l,高浓度的nh4+有利于镍离子尽可能发多的溶解在溶液中,提高镍离子的回收率。

11、作为一种优选方案,所述还原电池粉与所述nh4+-s2-体系溶液的质量比为1:5-1:30,质量比过低浸出时间长,且锰离子沉淀不完全,质量比过高则产生废液较多。

12、作为一种优选方案,所述碱溶液是氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液是常见的碱溶液,易于获取,且钠离子不会形成沉淀。

13、作为一种优选方案,所述加入碱溶液调节ph至7.5-10.0,可以使镍离子尽可能多沉淀,提高镍的回收率,同时避免钴的沉淀。

14、作为一种优选方案,所述碳还原剂质量为所述正极质量的15-30%,碳还原剂与正极的质量比过低会使得反应不完全,镍的回收率低,质量比过高并不能显著提高镍的回收率,而且增加成本。

15、作为一种优选方案,所述还原焙烧温度为500-700℃,时间为3-8h,所述还原焙烧在惰性气氛下进行,在此时间和温度下,碳还原剂可以破坏正极结构,还原其中的锂镍钴锰,在惰性气氛下进行,避免焙烧过程中被氧化,确保还原焙烧达到预期效果。

16、作为一种优选方案,所述浸出液加热温度为40-100℃,加热时间为1-3h,温度太低nh3的脱出速率太低,温度过高nh3的脱出速率无明显增加。

17、本专利技术通过利用镍钴锰锂离子在nh4+-s2-体系溶液中络合作用的差异,将镍钴离子从其中分离出来,再通过脱氨和调节ph,使镍离子以氢氧化镍的形式沉淀。本专利技术所述从废旧三元锂电池中回收镍的方法,与传统的回收工艺相比,避免了使用强酸浸出、萃取,反应过程条件较为温和,工艺简单,可以降低对设备的要求,进而降低生产成本。

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【技术保护点】

1.一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述NH4+-S2-体系溶液是硫化铵溶液、硫化氢氨溶液中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述NH4+-S2-体系溶液的温度为0-30℃,反应时间为4-12h。

4.根据权利要求2所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述NH4+-S2-体系溶液中,NH4+的浓度为1-5mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述还原电池粉与所述NH4+-S2-体系溶液的质量比为1:5-1:30。

6.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述碱溶液是氢氧化钠溶液。

7.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述加入碱溶液调节pH至7.5-10.0。

8.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述碳还原剂质量为所述正极质量的15-30%。

9.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述还原焙烧温度为500-700℃,时间为3-8h,所述还原焙烧在惰性气氛下进行。

10.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述浸出液加热温度为40-100℃,加热时间为1-3h。

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【技术特征摘要】

1.一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述nh4+-s2-体系溶液是硫化铵溶液、硫化氢氨溶液中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述nh4+-s2-体系溶液的温度为0-30℃,反应时间为4-12h。

4.根据权利要求2所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述nh4+-s2-体系溶液中,nh4+的浓度为1-5mol/l。

5.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂电池中回收镍的方法,其特征在于,所述还原电池粉与所述nh4+-s2-体系溶液的质量比为1:5-1:30。...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈业基何文晖张国权何天渔陈永林
申请(专利权)人:江门市长优实业有限公司
类型:发明
国别省市:

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