[發明專利]一種從電動汽車用磷酸釩鋰動力電池中回收釩的方法

有效

• 申請號: 201110222393.7
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102328954A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 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: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;B09B3/00
• 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釩的方法，特別涉及一種從電動汽車用磷酸釩鋰動力電池中回收釩的方法。

背景技術

根據《電動汽車科技發展“十二五”專項規劃》預計，電動汽車是未來汽車行業發展的重點，2015年中國電動汽車保有量計劃達到100萬輛。作為電動汽車最重要的部分，動力電池限是制電動汽車發展的關鍵因素。

目前成功投產的汽車動力電池主要有鎳氫和鋰離子電池，而作為動力電池的鋰離子電池正極材料主要磷酸釩鋰和鎳鈷錳酸鋰，因為它們的技術成熟、安全系數高。然而，現有的汽車電池都存在能量密度低和循環壽命不足的問題，科學家和學者們一直在研究和開發新的電池材料以提高動力電池的性能。

磷酸釩鋰具有較高的比能量和良好的穩定性、安全性，被被認為是十分有前景的動力電池正極材料。國內外有多個研究機構正在開發磷酸釩鋰正極材料，日本的湯淺公司更是宣布已經成功開發磷酸釩鋰動力電池，并將于2012年投入市場。相信隨著研究的不斷深入和技術的改良，磷酸釩鋰動力電池將會在以后的電動汽車市場占有一席之地。

為了環境保護和完善動力電池的產業鏈，開發磷酸釩鋰正極材料的回收技術顯得相當必要。因為動力電池報廢后，若不妥善處理回收，不但會造成資源浪費，也會對自然環境造成嚴重破壞。研究磷酸釩鋰動力電池回收利用的技術，可以避免先污染后治理，對保護環境和資源的合理回收利用都十分有意義。

釩屬于分散稀有元素，通常與鐵礦等礦石伴生。釩在礦產中品位很低，一般低于1%，回收困難而且回收率低。而在磷酸釩鋰中，釩占了整體質量的25%。可見無論從資源和環境的角度出發，從磷酸釩鋰正極材料中回收釩都十分有意義。

目前還沒有針對從磷酸釩鋰動力電池回收釩的技術和專利。專利CN?101058853A公布了一種利用含釩、鉻、鐵和磷的工業渣回收化工產品的方法。通過原料焙燒、熟料加溫浸提、氧化鐵與含釩、鉻、磷溶液分離、溶液結晶預除磷、深度除磷、脫硅、含釩、鉻溶液酸堿度調整、萃取釩、鉻分離、反萃取釩、釩沉淀、偏釩酸銨焙燒、鉻還原、氫氧化鉻沉淀、氫氧化鉻與硫酸鈉分離、脫氨、硫酸鈉結晶分離、硫酸鈉分離母液凈化、粗磷酸三鈉精制樹脂吸附釩、鉻、磷酸三鈉溶液與磷酸反應、三聚磷酸鈉干燥焙燒、熱交換工序從含釩、鉻、鐵和磷的工業渣中提取釩、鉻、鐵和磷產品并分離出氨水和硫酸鈉副產品。該工藝因為回收金屬種類多，路線較為復雜，不適合磷酸釩鋰的回收。

公開號為CN101121962A的專利公開了一種從含釩鉻溶液中分離回收釩和鉻的方法，該方法先用首先用伯仲復合胺萃取劑釩，然后以堿液為反萃取劑,通過逆流接觸方式將釩從富釩有機相中反萃到水中;再用銨鹽沉淀法將釩從溶液中以偏釩酸銨的形式分離;最后采用高效精餾技術處理沉釩上清液得到偏釩酸銨。該方法針對的是含釩鉻溶液，對固體的磷酸釩鋰不完全適用。

公開號為CN101200335A的專利公開了一種含銅、釩廢水綜合回收方法，該方法將含銅、釩的廢水預調pH值至2.5～4.5,加入氧化劑將釩氧化,所得的料液通過陰離子交換樹脂吸附釩,得負釩樹脂和吸附后液;負釩樹脂則用NaOH解吸,得到的解吸液調PH值至8.0～9.0后,加NH₄CL沉釩得到沉釩母液和偏釩酸銨,偏釩酸銨煅燒得產品V₂O₅。這種方法過程中采用樹脂吸收，效率低，而且成本很高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從電動汽車用磷酸釩鋰動力電池中回收釩的方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種從電動汽車用磷酸釩鋰動力電池中回收釩的方法，包括以下步驟：

1）拆解磷酸釩鋰動力電池得到正極材料并粉碎、篩分，得到粉料；

2）在粉料中加入鈉的離子化合物，充分混合后焙燒；

3）將焙燒后的物料用溶劑浸出，過濾得到浸出液和濾渣；

4）浸出液中加鈣的離子化合物，調節浸出液的pH值為9～11，攪拌混合，沉淀析出釩酸鈣，過濾得到濾液和濾渣；

5）洗滌步驟4）中得到的濾渣，再加入到鈉鹽溶液中，攪拌并往溶液中通入二氧化碳，過濾得到濾液和固體不溶物；

6）往步驟5）中得到的濾液中加入可溶性氟鹽，沉淀，過濾得到濾液；?

7）向步驟6）得到的濾液中加入銨鹽，調節pH值為8～9，得到偏釩酸銨沉淀；

8）煅燒步驟7）中得到的偏釩酸銨得到五氧化二釩。

步驟2）中，所述的鈉的離子化合物為氫氧化鈉、碳酸鈉和氯化鈉中的至少一種，鈉的離子化合物中的鈉離子的物質的量和粉料中的釩的物質的量的比值為2～4：1。