【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于资源回收，具体涉及镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法。
技术介绍
1、由于锂离子电池具有安全环保，电池容量大，输出功率大，自放电小等诸多优点，被广泛用于便携式电子产品，航空航天，医疗器械等领域，废旧锂电池中含有钴、镍等有毒重金属，直接丢弃会对土壤、河流等造成严重污染，而锂离子电池中锂、镍、钴、锰等金属的含量远高于一般矿物，具有极高的资源性和价值，随着科技不断发展和资源的不断开发，对资源的可循环利用和环境保护的要求被日益重视。
2、目前镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法主要有盐酸浸出法、硫酸浸出法、硝酸浸出法和混酸（硫酸加硝酸）浸出法，同时，中国专利cn103757320b公开了镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，该方法是将从镍钴锰酸锂废电池中分离出的并经焙烧预处理得到的正负极混合材料和芦苇粉加入耐压、耐硫酸和硝酸腐蚀的反应釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密闭条件下进行搅拌浸出；但是现有浸出方法采用芦苇粉作为还原剂无法对废电池正负极混合材料中金属离子进行分离浸出，难以实现多种金属离子的选择性浸出，且浸出液中杂质金属元素会干扰镍钴锰的萃取，基于此，我们提出了镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法。
2、本专利技术是这样实现的，镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，所述镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法包括：
3、取废电池正负极混合材料，采用机械研磨的方法对混合材料进行研磨处理，将研磨后的混合材料投入煅烧炉中煅烧，在500℃下煅烧4-6小时，然后升温至900℃，继续煅烧3小时，得到粉状煅烧物；
4、预制备复合型浸出酸，以浓度为100-120g/l的复合型浸出酸对粉状煅烧物进行加压浸出，得到包含多种金属离子的酸浸出液，在加压浸出时，复合型浸出酸与粉状煅烧物液固比为1.4-3ml/g；
5、控制酸浸出液温度保持在45-50℃，采用复合型浸出酸调节酸浸出液的ph值，使得酸浸出液的ph值为3.5-4，向酸浸出液加入0.3-0.5倍体积的铁沉淀剂以及吸附缓释剂，铁沉淀剂使得酸浸出液中铁离子沉淀分离，吸附缓释剂作用于酸浸出液避免镍钴锰离子被吸附沉淀，得到包含镍钴锰锂的酸浸出液；
6、预制备金属萃取剂，并对金属萃取剂进行皂化处理，使得金属萃取剂皂化率控制为35-40％，然后向金属萃取剂中加入同体积的协萃剂以及稀释剂，以金属萃取剂以及协萃剂对酸浸出液进行第一萃取，得到负载锰有机相以及镍钴锂浸出液。
7、优选地，所述方法，还包括：
8、取预制备的金属萃取剂、协萃剂、辅助分离剂以及稀释剂，通过金属萃取剂、协萃剂、辅助分离剂混合液对镍钴锂浸出液进行第二萃取，得到负载钴有机相以及镍锂浸出液；
9、取预制备的金属萃取剂，通过金属萃取剂对镍锂浸出液进行第三萃取，得到负载镍有机相以及锂浸出液。
10、优选地，所述复合型浸出酸包括以下按照重量份的原料：2-羟基丁二酸20-40份、偏钒酸铵1-5份、硝酸1-3份、蒸馏水10-20份、聚苯乙烯磺酸1-5份、乙醇1-10份。
11、优选地，所述复合型浸出酸制备方法，具体包括：
12、将聚苯乙烯磺酸与乙醇混合，然后将混合溶液置于干燥环境下超声分散40-50min，接入回流装置，并通入惰性保护气体，回流混合10min；
13、取硝酸、偏钒酸铵以及蒸馏水，将偏钒酸铵溶于蒸馏水，在室温环境下搅拌1-2小时，然后取硝酸逐滴加入偏钒酸铵溶解液内，滴加完成后在干燥二氯甲烷气氛中搅拌1-2小时，得到硝酸、偏钒酸铵混合溶液；
14、将硝酸、偏钒酸铵混合溶液以及2-羟基丁二酸加入聚苯乙烯磺酸与乙醇的混合溶液内，然后在60-70℃环境下磁力搅拌20-30min，得到复合型浸出酸。
15、优选地，所述金属萃取剂包括聚苯胺、吲哚丁酸、草酸、1-辛基磺酸钠、4-正辛基苯磺酸钠、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚，且金属萃取剂包括以下按照重量份的原料：聚苯胺10-20份、吲哚丁酸10-20份、草酸1-10份、1-辛基磺酸钠1-5份、4-正辛基苯磺酸钠10-30份、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚10-15份。
16、优选地，所述金属萃取剂的制备方法，具体包括：
17、将辛烷与二氧化硫、4-正辛基苯磺酰氯在30％氢氧化钠溶液环境下反应1-2小时，同时反应时滴加乙醇，得到4-正辛基苯磺酸钠；
18、取制备完毕的4-正辛基苯磺酸钠与吲哚丁酸、草酸、1-辛基磺酸钠混合，混合温度控制为40-50℃，得到萃取剂混合物；
19、在盐酸介质和100℃温度环境下，硝基苯与铁粉还原反应，生成苯胺和氧化铁，对苯胺和氧化铁混合物经过蒸馏得到粗苯胺，粗苯胺加入无水四氢呋喃中，分次滴加环己二醇，室温搅拌，再经精馏得到精馏苯胺；
20、将精馏苯胺在酸性介质下与过氧化氢反应，苯胺单体被过氧化氢氧化成苯胺阳离子自由基，自由基与苯胺单体发生亲核取代反应，引发链增长，得到聚苯胺；
21、取正辛硫醇、多聚甲醛以及香豆素，将混合物投入反应釜内，然后加入n，n-二烷基氯乙酸酰胺以及二甲胺催化乳化，反应釜反应温度为40-50℃，搅拌速度保持为200-300转/分钟，反应结束后降温至10℃，用甲苯洗涤，得到2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚；
22、向萃取剂混合物中投入4-正辛基苯磺酸钠、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚以及聚苯胺，并加入与混合液相同体积的磺化煤油稀释，得到金属萃取剂。
23、优选地，所述协萃剂包括羧酸类萃取剂、苯酚类萃取剂、环烷酸，且协萃剂包括以下按照重量份的原料：羧酸类萃取剂1-10份、苯酚类萃取剂1-10份、环烷酸3-12份；
24、所述辅助分离剂包括木质素磺酸钠以及磷酸三丁酯，且木质素磺酸钠与磷酸三丁酯的体积比为2:1，所述稀释剂为磺化煤油。
25、优选地，以金属萃取剂以及协萃剂对酸浸出液进行第一萃取，得到负载锰有机相以及镍钴锂浸出液的方法，具体包括：
26、取金属萃取剂以及协萃剂，金属萃取剂与协萃剂体积比控制为6.5：1，然后使用30％氢氧化钠溶液对金属萃取剂与协萃剂皂化处理，使得金属萃取剂皂化率控制为35-40％；
27、以o/a相比为7:10:1的比例混合金属萃取剂、协萃剂以及酸浸出液，采用复合型浸出酸调节ph值为3.5-4，萃取时间控制为2-10min，对酸浸出液进行三级逆流萃取，得到负载锰有机相以及镍钴锂浸出液；
28、使用含2-5g/l锰的120g/l复合型浸出酸对负载锰有机相进行洗涤，洗涤完毕后，采用120g/l复合型浸出酸，以o/a相比为3:1的比例对负载锰有机相进行反萃，得到含锰浸出液以及萃取回收相。
29、优选地，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法包括：
2.如权利要求1所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述方法，还包括：
3.如权利要求2所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述复合型浸出酸包括以下按照重量份的原料：2-羟基丁二酸20-40份、偏钒酸铵1-5份、硝酸1-3份、蒸馏水10-20份、聚苯乙烯磺酸1-5份、乙醇1-10份。
4.如权利要求3所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述复合型浸出酸制备方法，具体包括：
5.如权利要求3所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述金属萃取剂包括聚苯胺、吲哚丁酸、草酸、1-辛基磺酸钠、4-正辛基苯磺酸钠、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚，且金属萃取剂包括以下按照重量份的原料：聚苯胺10-20份、吲哚丁酸10-20份、草酸1-10份、1-辛基磺酸钠1-5份、4-正辛基苯磺酸钠10-30份、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基
6.如权利要求5所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述金属萃取剂的制备方法，具体包括：
7.如权利要求5所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述协萃剂包括羧酸类萃取剂、苯酚类萃取剂、环烷酸，且协萃剂包括以下按照重量份的原料：羧酸类萃取剂1-10份、苯酚类萃取剂1-10份、环烷酸3-12份；
8.如权利要求7所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：以金属萃取剂以及协萃剂对酸浸出液进行第一萃取，得到负载锰有机相以及镍钴锂浸出液的方法，具体包括：
9.如权利要求8所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述通过金属萃取剂、协萃剂、辅助分离剂混合液对镍钴锂浸出液进行第二萃取的方法，具体包括：
10.如权利要求9所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：通过金属萃取剂对镍锂浸出液进行第三萃取，得到负载镍有机相以及锂浸出液的方法，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法包括：
2.如权利要求1所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述方法，还包括：
3.如权利要求2所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述复合型浸出酸包括以下按照重量份的原料：2-羟基丁二酸20-40份、偏钒酸铵1-5份、硝酸1-3份、蒸馏水10-20份、聚苯乙烯磺酸1-5份、乙醇1-10份。
4.如权利要求3所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述复合型浸出酸制备方法，具体包括：
5.如权利要求3所述的镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法，其特征在于：所述金属萃取剂包括聚苯胺、吲哚丁酸、草酸、1-辛基磺酸钠、4-正辛基苯磺酸钠、2，4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚，且金属萃取剂包括以下按照重量份的原料：聚苯胺10-20份、吲哚丁酸10-20份、草酸1-10份、1-辛基磺酸钠1-5份、4-正辛基苯磺酸钠10-30份、2，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵双会，石亮亮，王玉波，
申请(专利权)人：天津崇研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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