一种利用废旧锂电池生产钴蓝颜料的方法技术

本发明专利技术提出一种利用废旧锂电池生产钴蓝颜料的方法，解决了钴资源缺稀、钴蓝颜料成本高等问题。包括以下步骤：a、硫酸钴溶液的制备；b、碳酸钴的制备；c、氧化钴的制备；d、制备钴蓝颜料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钴蓝颜料的生产方法，特别是。
技术介绍
钴是一种重要的小金属氧化物，主要应用于制造硬质合金、陶瓷颜料、催化剂、磁性材料和绝缘材料等，钴作为合金元素和化学资源具有重要的意义，由于高品位钴矿的缺乏，以及近年来世界钴消耗量的大量增长，钴的价格越来越高。近今来随着锂电池的飞速发展，钴在电池行业的用量也明显增加，在锂电池的生产过程中会产生大量的正极边角料和废料，以及从废旧锂电池拆下来正极材料，这些废料的钴含量大约在45%-50%之间。如果能够对废旧锂电池的钴进行充分的回收再利用，不仅能够降低成本，而且能够有效减少钴对环境的污染，实现资源的循环利用。钴蓝的主要是铝酸钴Co (AlO2)2,是一种高性能的环保无毒无机颜料。具有极好的遮盖力、较强的着色力和分散性；优异的户外耐光性、耐侯性、耐高温性；良好的耐酸、耐碱、耐各种溶剂及化学腐蚀性；并且具有无渗性，无迁移性，是一种重要的陶瓷颜料。对回收再利用到陶瓷颜料钴兰的生产中，即降低了钴兰的生产成本，又不会使废锂电池材料对环境造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术提出，解决了钴资源缺稀、钴蓝颜料成本高等问题。本专利技术的技术方案是这样实现的I、，包括以下步骤a、硫酸钴溶液的制备首先将废旧锂电池放电然后剥离外壳得到锂电池的电极，将电极破碎、筛选后得到电极材料；接着将破碎筛选后的电极材料放入反应池，添加水、H2O2、硫酸溶液加热到80°C并搅拌反应2小时，经过滤去除溶液中的杂质和沉淀物；在过滤后的溶液中加入10%的NaOH溶液，调整PH值至5-5. 5，反应后使得溶液中的铁、铝离子分别沉淀出来，经过过滤溶液中的沉淀物得到硫酸钴溶液；b、碳酸钴的制备在上述步骤中得到的硫酸钴溶液中加入NaHCO3,反应生成碳酸钴沉淀；C、氧化钴的制备将上述步骤中沉淀出来的碳酸钴固体煅烧分解得到氧化钴，煅烧温度 600-800°C ；d、制备钴蓝颜料取上述步骤中得到的氧化钴10-12 (重量)，加入氧化铝60-65(重量)、氧化锌2-4 (重量)、碳酸钡3-5 (重量)、氧化镁15-20 (重量)，将上述材料搅拌混合均匀后送入窑炉，经过1300°C煅烧4小时，得到钴蓝颜料。所述步骤c氧化钴的制备，其中煅烧温度为700°C。通过以上描述可知，本专利技术与现有技术相比较，本专利技术具有如下优点用回收废旧锂电池制备所得的氧化钴生产钴兰不仅解决废旧锂电池丢弃对环境造成污染以及资源浪费的问题，实现资源循环利用，而且有效降低钴蓝的生产成本，提高企业竞争优势。具体实施例方式下面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。I、，包括以下步骤a、硫酸钴溶液的制备首先将废旧锂电池放电然后剥离外壳得到锂电池的电极，将电极破碎、筛选后得到电极材料；接着将破碎筛选后的电极材料放入反应池，添加水、H2O2、硫酸溶液加热到80°C并搅拌反应2小时，经过滤去除溶液中的杂质和沉淀物；在过滤后的溶液中加入10%的NaOH溶液，调整PH值至5-5. 5，反应后使得溶液中的铁、铝等离子分别沉淀出来，经过过滤溶液中的沉淀物得到硫酸钴溶液；锂电池由外壳和内部电芯组成,夕卜壳为不锈钢、镀镍金属钢壳或塑料外壳；电池的内部电芯为卷式结构,主要由正极、负极、隔离膜、电解液组成。一般电池的正极材料由约90%钴酸锂活性物质、7°/Γ8%乙炔黑导电剂和3°/Γ4%有机粘和剂，均匀混合后涂抹于铝箔集流体上；电池的负极由约90%负极活性物质碳素材料等涂抹在铜箔集流体上，因此利用废旧锂电池生产钴蓝颜料前应先对电极进行破碎和筛选，去掉大部分杂质和分离其他无用的材料。经过实验可知道，采用用H2S04+H202还原酸浸，对钴酸锂进行浸出，浸出温度80°C，浸出时间2小时，该条件Co的浸出率达到99%以上。b、碳酸钴的制备在上述步骤中得到的硫酸钴溶液中加入NaHCO3,反应生成碳酸钴沉淀；C、氧化钴的制备将上述步骤中沉淀出来的碳酸钴固体煅烧分解得到氧化钴，煅烧温度600-800°C;其中煅烧温度为700°C，效果最佳，且节能。煅烧得到氧化钴可以达到制作陶瓷原料钴蓝颜料的质量要求，钴含量72%以上；d、制备钴蓝颜料取上述步骤中得到的氧化钴10-12(重量)，加入氧化铝60-65(重量)、氧化锌2-4 (重量)、碳酸钡3-5 (重量)、氧化镁15-20 (重量)，将上述材料搅拌混合均匀后送入窑炉，经过1300°C煅烧4小时，得到钴蓝颜料。细碎微粉机破碎，细度控制在325目筛余O. 5%以下，产品性能标准均可达到陶瓷厂的应用要求。和现有技术相比，本专利技术具有如下优点一、用回收废旧锂电池制备所得的氧化钴生产钴兰不仅解决废旧锂电池丢弃对环境造成污染以及资源浪费的问题，实现资源循环利用，而且有效降低钴蓝的生产成本，提高企业竞争优势。二、用H2S04+H202还原酸对钴酸锂进行浸出，浸出温度80°C，浸出时间2小时，该条件Co的浸出率达到99%以上。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。·权利要求1.，其特征在于，包括以下步骤 a、硫酸钴溶液的制备首先将废旧锂电池放电然后剥离外壳得到锂电池的电极，将电极破碎、筛选后得到电极材料；接着将破碎筛选后的电极材料放入反应池，添加水、H2O2、硫酸溶液加热到80°C并搅拌反应2小时，经过滤去除溶液中的杂质和沉淀物；在过滤后的溶液中加入10%的NaOH溶液，调整PH值至5-5. 5，反应后使得溶液中的铁、铝离子分别沉淀出来，经过过滤溶液中的沉淀物得到硫酸钴溶液； b、碳酸钴的制备在上述步骤中得到的硫酸钴溶液中加入NaHCO3,反应生成碳酸钴沉淀； C、氧化钴的制备将上述步骤中沉淀出来的碳酸钴固体煅烧分解得到氧化钴，煅烧温度 600-800。。； d、制备钴蓝颜料取上述步骤中得到的氧化钴10-12(重量)，加入氧化铝60-65(重量)、氧化锌2-4 (重量)、碳酸钡3-5 (重量)、氧化镁15-20 (重量)，将上述材料搅拌混合均匀后送入窑炉，经过1300°C煅烧4小时，得到钴蓝颜料。2.如权利要求I所述的，其特征在于所述步骤c氧化钴的制备，其中煅烧温度为700°C。全文摘要本专利技术提出，解决了钴资源缺稀、钴蓝颜料成本高等问题。包括以下步骤a、硫酸钴溶液的制备；b、碳酸钴的制备；c、氧化钴的制备；d、制备钴蓝颜料。文档编号C01G51/00GK102942227SQ20121048335公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日专利技术者陈忠等 申请人:陈忠等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废旧锂电池生产钴蓝颜料的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、硫酸钴溶液的制备：首先将废旧锂电池放电然后剥离外壳得到锂电池的电极，将电极破碎、筛选后得到电极材料；接着将破碎筛选后的电极材料放入反应池，添加水、H2O2、硫酸溶液加热到80℃并搅拌反应2小时，经过滤去除溶液中的杂质和沉淀物；在过滤后的溶液中加入10%的NaOH溶液，调整PH值至5?5.5，反应后使得溶液中的铁、铝离子分别沉淀出来，经过过滤溶液中的沉淀物得到硫酸钴溶液；b、碳酸钴的制备：在上述步骤中得到的硫酸钴溶液中加入NaHCO3，反应生成碳酸钴沉淀；c、氧化钴的制备：将上述步骤中沉淀出来的碳酸钴固体煅烧分解得到氧化钴，煅烧温度600?800℃；d、制备钴蓝颜料：取上述步骤中得到的氧化钴10?12（重量），加入氧化铝60?65（重量）、氧化锌2?4（重量）、碳酸钡3?5（重量）、氧化镁15?20（重量），将上述材料搅拌混合均匀后送入窑炉，经过1300℃煅烧4小时，得到钴蓝颜料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠等，
申请(专利权)人：陈忠等，
类型：发明
国别省市：