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() 一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法技术_技高网

一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法技术

技术编号:41357124 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 10:08
本发明专利技术涉及从废旧三元锂离子电池中优先提锂技术领域,具体地说,涉及一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法。其包括以下步骤:将废弃锂离子电池正极粉料与废水处理工段吸附除油后的活性炭按照比例混合。本发明专利技术通过将废旧三元锂离子电池正极材料与废水工段吸附除油后的活性炭混合,放置于气氛炉中高温焙烧,并且将焙烧产物水浸并通入二氧化碳,一段时间后过滤分离出滤液和滤渣,将滤液加热分解,制取碳酸锂产品,滤渣通过浸出、除杂、萃取、蒸发结晶工序回收镍、钴、锰,采用碳热还原将废弃三元锂电池中锂金属优先提取,实现锂金属的高效回收,能够将吸附除油后的活性炭二次利用,提高碳热还原效率,所得锂溶液纯度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从废旧三元锂离子电池中优先提锂,具体地说,涉及一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法


技术介绍

1、锂离子电池应用广泛,使用量快速增长,与此同时报废量也日益增长,废弃锂电池高效资源化回收成为我国目前迫切需要解决的重大问题,对于保护环境和资源化循环利用具有重要的意义,报废的动力电池中含有大量的有价金属,随意丢弃及处理,不仅造成钴、镍、锰、锂等资源的极大浪费,还会严重污染环境,因此,亟需开发一种绿色无污染、可大规模工业化的处理方法。

2、其中,中国专利申请号为:201910192899.4公开了一种从废旧锂离子电池材料中回收有价金属的方法,将废旧锂离子电池正极材料与硫黄、硫化物等低价硫酸盐混合,在300~900℃的温度下进行硫化焙烧处理,焙烧产物采用水浸,得到锂盐水溶液,进一步可用于制备碳酸锂产品,水浸渣采用氧化酸浸或直接酸浸浸出其中的镍钴锰等有价元素,浸出液再经净化、萃取后得到相应的钴盐、镍盐产品。本专利技术方法工艺简单,流程短,硫化物焙烧后产生的二氧化硫气体可用于制备硫酸,硫酸用于后续镍钴浸出,实现零污染排放,最终锂离子电池正极材料中有价金属的高效低成本综合回收的目的。

3、该方法存在的问题是采用硫化物焙烧,焙烧的烟气含有大量的二氧化硫或三氧化硫等有毒有害气体,需要进一步净化处理;同时最终锂盐回收率低,且其他金属如镍钴锰盐溶液纯度达不到电池级标准,难以直接用于三元锂离子电池正极材料再制造。

4、其次,目前废弃锂电池回收技术有火法、湿法、生物法三种,其中湿法回收技术的研究和应用最为广泛,其中,湿法回收废弃锂电池中的有价金属主要包括预处理、浸出、萃取三个主要工段,而锂金属回收采用的是后端提锂,即锂回收工序位于整个工艺流程的最末端,由于在提锂之前还要经过预处理、浸出、除杂净化、萃取等多道工序,这就不可避免地导致锂回收率降低及产品纯度不高,且废水量大,从而影响企业的效益。

5、因此,为解决锂回收率低,产品纯度低的问题,急需寻找一种简单、高效的优先提锂的方法对上述问题进行解决。

6、同时,为了响应资源再利用的号召,可将使用过的活性炭资源与提锂工艺进行结合,不仅解决了活性炭再利用的问题,同时可以提高提锂的纯度。

7、鉴于此,提出一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,以解决上述
技术介绍
中提出现有工艺中对锂提取率低,且提取纯度欠佳的技术的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,包括以下步骤:

3、一、优先提锂

4、s1、将废弃锂离子电池正极粉料与废水处理工段吸附除油后的活性炭按照比例混合;

5、s2、称取定量s1中的混合料置于坩埚中,并将坩埚放入气氛炉内通过高温进行还原焙烧处理;

6、s3、焙烧结束后,将从s2中获得的焙烧产物放置于水溶液中,在室温下对焙烧产物和水溶液进行搅拌,并且在焙烧产物水浸过程中通入二氧化碳进行碳化反应,过滤得到lihco3滤液及滤渣;

7、s4、对s3中得到的lihco3滤液进行加热分解后制取碳酸锂产品;

8、二、提取镍、钴、锰

9、s5、s3中的滤渣通过浸出、除杂、萃取、蒸发结晶工序回收镍、钴、锰。

10、作为本技术方案的进一步改进,所述s1中使用的活性炭通过高温分解后得到炭基二氧化碳。

11、作为本技术方案的进一步改进,所述s1中吸附除油后的活性炭的加入量为废弃锂离子电池正极材料总质量的0%-20%。

12、作为本技术方案的进一步改进,所述s2中设定焙烧温度为400℃-700℃,同时设定焙烧时间为1-6小时。

13、作为本技术方案的进一步改进,将所述s2中焙烧还原过程中产生的二氧化碳通入s3步骤中,使s2中产生的二氧化碳用于s3的碳化反应。

14、作为本技术方案的进一步改进,所述s3中用于水浸的水温设定为0-60℃,同时将水浸时间设为1-5小时,所述s3步骤中的液固比的范围在4:1-10:1。

15、作为本技术方案的进一步改进,所述s4的步骤中加热分解浸出液的温度为60℃-100℃。

16、作为本技术方案的进一步改进,所述s5步骤中,在滤渣浸出时加入盐酸和氧化剂。

17、作为本技术方案的进一步改进,将所述s5步骤中滤渣浸出过程中的浸出温度设定为60~90℃,并且将滤渣浸出时间设定为1~3h,同时将液固比设定为3:1~5:1,酸浓度为1~3mol/l。

18、作为本技术方案的进一步改进,在所述s5步骤中酸浸后的液体内加入铁粉,再调ph至3.5~4.5,采用化学沉淀法除杂质铁、铝,得到除杂后的溶液,采用p204萃取剂和p507萃取剂对除杂后的溶液进行萃取,得到相应的镍、钴、锰硫酸盐溶液。

19、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:

20、该一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法中,通过将废旧三元锂离子电池正极材料与废水工段吸附除油后的活性炭混合,放置于气氛炉中高温焙烧,并且将焙烧产物水浸并通入二氧化碳,一段时间后过滤分离出滤液和滤渣,滤液加热分解得到碳酸锂产品,完成对锂的优先提取,其次将滤渣采用一定浓度的酸性溶液进行酸浸,得到镍、钴、锰硫酸盐溶液,通过除杂、萃取、蒸发结晶等工序回收镍钴锰,采用碳热还原将废弃三元锂电池中锂金属优先提取,实现锂金属的高效回收,缩短了工艺流程,降低了生产成本,能够将吸附除油后的活性炭二次利用,提高碳热还原效率,所得锂溶液纯度高,进而可获得高品质的锂产品。

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【技术保护点】

1.一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,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离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述S1中使用的活性炭通过高温分解后得到炭及二氧化碳。

3.根据权利要求2所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述S1中吸附除油后的活性炭的加入量为废弃锂离子电池正极材料总质量的0%-20%。

4.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述S2中设定焙烧温度为400℃-700℃,同时设定焙烧时间为1-6小时。

5.根据权利要求4所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:将所述S2中焙烧还原过程中产生的二氧化碳通入S3步骤中,使S2中产生的二氧化碳用于S3的碳化反应。

6.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述S3中用于水浸的水温设定为0-60℃,同时将水浸时间设为1-5小时,所述S3步骤中的液固比的范围在4:1-10:1。

7.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述S4的步骤中加热分解浸出液的温度为60℃-100℃。

8.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述S5步骤中,在滤渣浸出时加入盐酸和氧化剂。

9.根据权利要求8所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:将所述S5步骤中滤渣浸出过程中的浸出温度设定为60~90°C,并且将滤渣浸出时间设定为1~3h,同时将液固比设定为3:1~5:1,酸浓度为1~3mol/L。

10.根据权利要求9所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:在所述S5步骤中酸浸后的液体内加入铁粉,再调pH至3.5~4.5,采用化学沉淀法除杂质铁、铝,得到除杂后的溶液,采用P204萃取剂和P507萃取剂对除杂后的溶液进行萃取,得到相应的镍、钴、锰硫酸盐溶液。

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【技术特征摘要】

1.一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,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离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述s1中使用的活性炭通过高温分解后得到炭及二氧化碳。

3.根据权利要求2所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述s1中吸附除油后的活性炭的加入量为废弃锂离子电池正极材料总质量的0%-20%。

4.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述s2中设定焙烧温度为400℃-700℃,同时设定焙烧时间为1-6小时。

5.根据权利要求4所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:将所述s2中焙烧还原过程中产生的二氧化碳通入s3步骤中,使s2中产生的二氧化碳用于s3的碳化反应。

6.根据权利要求1所述的一种从废旧三元锂离子电池中优先提锂的新方法,其特征在于:所述s3中用于水浸的水温设定为0-60℃,同时将水浸时...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑铁江陈电华屈莉莉康建刚
申请(专利权)人:宁夏百川新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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