全种类锂电池回收方法技术

技术编号：40994875 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-18 21:35

本发明专利技术公开了全种类锂电池回收方法，首先将锂电池废弃物进行酸浸，以得到含有大部分金属离子的溶液，在进行过滤后，将溶液与残留的固体分离，再将取得的溶液进行多次各别沉淀。在将溶液经多次个别的pH值调整、添加选择比高的沉淀剂，并搭配过滤分离反应后，依序将锂电池废弃物内所有离子以磷酸铁(FePO<subgt;4</subgt;)、氢氧化铝(Al(OH)<subgt;3</subgt;)、氧化锰(MnO<subgt;2</subgt;)、三氧化二钴(氧化钴，Co<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;)、氢氧化镍(Ni(OH)<subgt;2</subgt;)、碳酸锂(Li<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;)的形式沉淀出来。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂电池废弃物回收领域，尤其关于利用一种以湿法冶金技术同时对全种类锂电池进行回收的方法。

技术介绍

1、锂电池为现有常见的储能单元，随科技产业蓬勃发展及绿能产业受到重视，电动车、携带式电子装置的使用量也随之增加，锂电池的需求量更是日益增长。因此，废弃锂电池的回收及再利用，成为目前急需面对的课题。其中，又由于锂电池种内所含金属类型繁多，其使用规格并未统一，造成回收分选上的困难及限制。

2、在现有锂电池种类中，目前以下五种最为常见，分别为磷酸铁锂(lithium ironphosphate，lfp)、锂镍钴锰氧化物(lithium nickel cobalt manganese oxide，ncm)、锂镍钴铝氧化物(lithium nickel cobalt aluminium oxide，nca)、钴酸锂(lithium cobaltoxide，lco)、锰酸锂(lithium manganese oxide，lmo)。其中，在现有技术中，皆是为了降低锂电池回收的复杂度及提高回收产物纯度为目的，故其回收流程多为针对单一种锂电池废弃物而设计，并未有任何能同时回收上述五种电池废料的技术。

3、再者，现有技术中，虽可轻易通过添加水相沉淀剂及ph值调整，将锂电池废弃物中的铁、磷、铝、锂等元素分离。但此外镍、钴、锰这三种有价金属在元素周期表中的位置相近，拥有相近的物理及化学性质，因此以全水相技术进行分离相当的困难。常见方法则是使用一种以上高选择比的油相萃取剂，将一种或多种镍、钴、锰金属离子分离萃取，然而，

4、由上可知，在锂电池回收领域中，寻求能同时进行全种类的锂电池废弃物回收、降低回收流程的复杂度及降低整体成本进而达成商业化的技术及解决方法，为各方所努力及研究的目标。

5、专利技术人有鉴于上述先前技术的各项缺点，乃亟思加以改良创新后，成功研发完成本专利技术的全种类锂电池回收方法。

技术实现思路

1、本专利技术提供一种全种类锂电池回收方法，是针对全种类锂电池废弃物的高效率全水相湿法回收流程。

2、本专利技术提供一种全种类锂电池回收方法，包括：

3、将锂电池废弃物与去离子水于60℃～90℃水浴槽中，以300～500rpm的搅拌转数，缓慢加入酸浸液进行反应1～5小时；

4、通过过滤获得第一分离液体及第一分离固体，其中第一分离液体中包含锂离子、镍离子、钴离子、锰离子、铁离子、铝离子及磷离子其中之一或多者的组合；

5、于室温中，加入1m～5m的氢氧化钠将第一分离液体的ph值调整至2～4，并以300～500rpm的搅拌转数，1～24小时，进行沉淀反应；

6、通过过滤获得第二分离液体及第二分离固体，其中第二分离液体中包含锂离子、镍离子、钴离子、锰离子、铝离子其中之一或多者的组合，将第二分离固体以去离子水清洗后，将水份烘干；

7、于室温中，加入1m～5m的氢氧化钠将第二分离液体的ph值调整至4～6，并以300～500rpm的搅拌转数，1～24小时，进行沉淀反应；

8、通过过滤获得第三分离液体及第三分离固体，其中第三分离液体中包含锂离子、镍离子、钴离子及锰离子其中之一或多者的组合，将第三分离固体以去离子水清洗后，将水份烘干；

9、于室温中，加入1m～5m的硫酸水溶液将第三分离液体的ph值调整至1.5～3，并缓慢加入过锰酸钾，以300-500rpm的搅拌转数，1～24小时，进行沉淀反应；

10、通过过滤获得第四分离液体及第四分离固体，其中第四分离液体中包含锂离子、镍离子及钴离子其中之一或多者的组合，将第四分离固体以去离子水清洗后，将水份烘干；

11、于室温中，加入1m～5m的氢氧化钠将第四分离液体的ph值调整至2～4，并缓慢加入次氯酸钠，并以300-500rpm的搅拌转数，1～24小时，进行沉淀反应；

12、通过过滤获得第五分离液体及第五分离固体，其中第五分离液体中包含锂离子及镍离子其中之一或二者的组合，将第五分离固体以去离子水清洗后，将水份烘干；

13、于室温中，加入1m～5m的氢氧化钠将第五分离液体的ph值调整至9～12，并以300～500rpm的搅拌转数，1～24小时，进行沉淀反应；

14、通过过滤获得第六分离液体及第六分离固体，其中第六分离液体中包含锂离子，将第六分离固体以去离子水清洗后，将水份烘干；

15、于室温中，加入饱和的氢氧化钠将第六分离液体的ph值调整至12～14，并加热沸腾，使溶液量减少一半，并在沸腾过程中加入饱和碳酸钠；

16、通过过滤获得第七分离液体及第七分离固体，将第七分离固体以去离子水清洗后，将水份烘干。

17、其中，酸浸液为盐酸、硝酸或硫酸其中之一或多者的组合。

18、其中，酸浸液是以0.5m～3.5m的硫酸及体积百分浓度小于8v/v的双氧水所配制而成。

19、其中，第一分离固体投入下一批锂电池废弃物中再次进行反应。

20、其中，第二分离固体为磷酸铁。

21、其中，第三分离固体为氢氧化铝。

22、其中，第四分离固体为氧化锰。

23、其中，第五分离固体为氧化钴。

24、其中，第六分离固体为氢氧化镍。

25、其中，第七分离固体为碳酸锂。

26、本专利技术的全种类锂电池回收方法，相较于现有技术而言，最大差异在于，可同时针对含有磷酸铁锂(lfp)、钴酸锂(lco)、锰酸锂(lmo)、锂镍钴锰(ncm)、锂镍钴铝(nca)等五种锂电池废弃物进行回收，有效改善现有技术中以单一流程回收单一金属氧化物的问题。此外，本专利技术的全种类锂电池回收方法是利用全水相湿法冶金技术，取代现有技术中以油相萃取液分离镍、钴、锰氧化物的步骤，进而降低整体成本，且全水相的回收流程更有利于连续式回收流程的整合，进一步更利于技术商业化移转。

27、【图式简单说明】

28、图1a是本专利技术的全种类锂电池回收方法的流程图；

29、图1b是本专利技术的全种类锂电池回收方法的流程图。

30、【实施方式】

31、为了进一步解释本专利技术的技术特征、内容与优点及其所能达到的功效，兹将本专利技术配合附图及实施方式，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本专利技术实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本专利技术于实际实施上的申请范围，合先叙明。

32、在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语「中心」、「横向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「顶」、「底」、「内」、「外」等指示的方位或位置关系为基于图式所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全种类锂电池回收方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述酸浸液为盐酸、硝酸或硫酸其中之一或多者的组合。

3.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述酸浸液是以0.5M～3.5M的硫酸及体积百分浓度小于8v/v的双氧水所配制而成。

4.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述第一分离固体投入下一批锂电池废弃物中再次进行反应。

5.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述第二分离固体系磷酸铁。

6.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述第三分离固体为氢氧化铝。

7.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述第四分离固体为氧化锰。

8.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述第五分离固体为氧化钴。

9.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述第六分离固体为氢氧化镍。

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【技术特征摘要】

1.一种全种类锂电池回收方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述酸浸液为盐酸、硝酸或硫酸其中之一或多者的组合。

3.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述酸浸液是以0.5m～3.5m的硫酸及体积百分浓度小于8v/v的双氧水所配制而成。

4.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所述第一分离固体投入下一批锂电池废弃物中再次进行反应。

5.根据权利要求1所述的全种类锂电池回收方法，其特征在于，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖志煌，张馨方，郑梓民，杨永发，陈聪田，陈政宇，张琪咏，
申请(专利权)人：可宁卫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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