[發明專利]一種從電動汽車鋰系動力電池中回收鋰的方法

有效

• 申請號: 201110147696.7
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102244309A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 李長東;仇健申;劉更好;余海軍
• 申請（專利權）人: 佛山市邦普循環科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C22B7/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及一種回收鋰的方法，特別涉及一種從電動汽車鋰系動力電池中回收鋰的方法。

背景技術

目前,我國動力電池主要采用鎳氫電池和鋰離子電池兩種形式。鋰離子動力電池項目是行業新投資的重點，全球主要鋰離子動力電池生產企業已經開始投資布局，集中在2009年～2010年投產，2009年我國鋰離子電池產量為18.75億只（約37500噸），按廢舊鋰離子電池平均含鈷量20%估算，含鈷總量約為7500噸。隨著產能的增加，預計2013年我國鋰離子電池產量將達到28.6億只（約57200噸），屆時，鋰離子動力電池資源化的鈷的產能將達到11440噸，即相當于一座大型有色金屬礦山的開發。國內外的生產實踐表明：每生產1噸原生有色金屬，平均需要開采70噸礦石，而利用再生有色金屬，能源節約85%～95%，生產成本降低50%～70%。

由于廢舊動力電池自身所存在的危害和其富含有色金屬的價值受到了越來越多人的關注，鋰離子電池中的鈷、鎳、錳的回收已經開始產業化，但是對于鋰的回收目前所使用的方法存在工藝方案能耗高、成本高、經濟效益不顯著、產業化價值不大等缺陷。

如CN101921917A公開了一種從廢舊鋰電池回收有價金屬的方法，將放電后的廢舊鋰電池機械粉碎，高溫350℃～400℃煅燒，得到含鈷、銅和鋁的物料，加入含量為5%～10%的氫氧化鈉溶液，反應2～3小時，對堿液過濾，洗滌，干燥得到含鈷、銅的物料，對含鈷、銅的物料加入一定濃度的硫酸和Na₂S₂O₃，攪拌溶解，加入萃取劑萃取銅，對萃取銅后的溶液加入萃取劑萃取鈷。該方法需要高溫煅燒，能耗高，極易造成二次污染。

如CN1747224A公開的從廢舊的鋰離子電池中回收制備Li_xCoCO₂的方法，將鋰電池的正極材料剪碎，泡在N-甲基-2-吡咯烷酮液體中，加熱分離出鈷酸鋰粉末。加入硝酸或鹽酸浸出Co²⁺和Li⁺離子，加入氨水沉使Co²⁺沉淀，同時加表面活性劑和LiOH調整Li⁺的濃度。得到懸浮液。最后過濾出懸浮液中的沉淀物并在600℃~900℃的溫度下焙燒，得到Li_xCoCO₂粉體。該方法需要高溫焙燒能耗高，極易造成二次污染，同時，工藝中沒有除雜過程，產品雜質多，品質難以保證。

又如CN101519726公開了一種直接焙燒處理廢舊鋰離子電池及回收有價金屬的方法，特別是針對以鈷酸鋰為正極材料的廢舊鋰離子電池的回收處理。首先在500～850℃溫度下焙燒除去電池中有機隔膜材料和電極材料上的有機粘結劑，將經過焙燒的電池材料破碎后與硫酸鈉(或硫酸鉀)、濃硫酸混合調漿，在電爐內350～600℃溫度下進行二次熱處理，使廢舊鋰離子電池中的鈷、銅和鋰等金屬轉變為易溶于水的硫酸鹽，用水或稀硫酸溶液浸出后，再用有機萃取劑分別從浸出液中提取鈷、銅，并獲得銅和鈷產品。用碳酸鈉從脫除了鈷和銅的浸出液中沉淀金屬鋰后，?浸出液再返回處理熱二次熱處理物料。該方法同樣存在能耗大，會造成二次污染等缺點。

此外，現有的回收技術中，只針對單一類型的鋰電進行回收，例如鈷酸鋰、錳酸鋰等，對其它正極材料并不適用，而且回收的鋰等元素，純度普遍較低，需要進行復雜的后續處理才可以二次應用，這也無形中增加了使用的成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從電動汽車鋰系動力電池中回收鋰的方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種從電動汽車鋰系動力電池中回收鋰的方法，包括以下步驟：

將鋰系動力電池粉碎，得到粉料；

在粉料中加入強堿溶液，溶解鋁及鋁的氧化物，過濾得濾泥；

將濾泥用硫酸溶液和雙氧水溶液的混合溶液浸出，得到浸出液；

在浸出液加入萃取液，萃取分離，取萃余液；

用堿液調節萃余液的pH為3.0～8.0，將萃余液中的雜質沉淀；?

在萃余液中加入水溶性氟鹽，將萃余液中的鈣和鎂沉淀，過濾得到鋰鹽溶液。

強堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種。

所述的硫酸溶液的濃度為3～5mol/L。

所述的雙氧水溶液的質量濃度為30～50%。

浸出的溫度為60～90℃。

萃取液為水相和油相組成，在油相中，P204的體積百分含量為20～30%，余量為磺化煤油。