[發(fā)明專(zhuān)利]鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310736528.0 | 申請(qǐng)日： | 2013-12-29 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103757336A | 公開(kāi)（公告）日： | 2014-04-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 龍炳清;曾偉;舒曼 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 四川師范大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C22B7/00 | 分類(lèi)號(hào)： | C22B7/00;C22B23/00;C22B26/12;C22B47/00;C22B15/00;C22B21/00 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 610068 *** | 國(guó)省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鎳鈷錳酸鋰廢 電池 負(fù)極 混合 材料 浸出 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
?本發(fā)明涉及鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料的一種浸出方法。
背景技術(shù)
鎳鈷錳酸鋰電池（正負(fù)極混合材料含的主要金屬元素為鎳、鈷、錳、鋰的電池）是一類(lèi)新型電池，該電池使用報(bào)廢后將產(chǎn)生大量廢電池。由于這類(lèi)電池含有大量重金屬，若棄入環(huán)境，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的直接和潛在危害。鎳鈷錳酸鋰電池正負(fù)極混合材料主要含鎳、鈷、鋰、銅、鋁和錳，其中鎳、鈷和鋰的總含量高達(dá)50%以上，很具回收價(jià)值。目前從鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料中回收鈷、鋰和銅的工藝主要有火法工藝和濕法工藝。火法工藝得到的產(chǎn)品為合金材料，很難獲得較純的鎳、鈷和鋰。濕法工藝比較容易得到較純的鎳、鈷和鋰。浸出是濕法工藝中必不可少的一個(gè)過(guò)程。目前鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法主要有鹽酸浸出法、硫酸浸出法、硝酸浸出法和混酸（硫酸加硝酸）浸出法。鹽酸浸出法，設(shè)備腐蝕大，酸霧產(chǎn)生量大而污染環(huán)境。硫酸浸出法消耗較昂貴的氧化劑（如雙氧水等）。硝酸浸出法的硝酸消耗量大，而且會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物，污染環(huán)境。所有的濕法工藝都存在如何經(jīng)濟(jì)地提高浸出速度、提高金屬浸出率、降低酸耗和其它輔料消耗的問(wèn)題。雖然硝酸加工業(yè)純氧浸出法和混酸加工業(yè)純氧浸出法較好地解決了上述問(wèn)題，但浸出設(shè)備較復(fù)雜，而且廢電池浸出所需工業(yè)純氧量不大，廢電池處理企業(yè)就地生產(chǎn)工業(yè)純氧自用不經(jīng)濟(jì)，工業(yè)純氧的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用比較麻煩。開(kāi)發(fā)設(shè)備腐蝕小、浸出速度快、浸出率高、酸耗和其它輔料消耗低、使用方便、基本無(wú)環(huán)境污染的鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法具有較大實(shí)用價(jià)值。
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發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料浸出的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是尋找一種金屬浸出率高，浸出速度快，浸出率高，酸耗和其它輔料消耗低，使用方便，不用昂貴還原劑，基本無(wú)環(huán)境污染的鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料的浸出方法，其特征在于將從鎳鈷錳酸鋰廢電池中分離出的并經(jīng)焙燒預(yù)處理得到的正負(fù)極混合材料和≤1.5mm的酒糟加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密閉條件下進(jìn)行攪拌浸出。浸出結(jié)束后?進(jìn)行液固分離，得到所需浸出溶液。反應(yīng)溫度為50℃～80℃,?浸出的硫酸初始濃度為1mol/L～4mol/L,?硝酸的初始濃度為5g/L～10g/L?浸出時(shí)間為2h～4h，浸出過(guò)程進(jìn)行攪拌，攪拌速度為30r/min～120r/min。硫酸加入量為加入反應(yīng)容器的正負(fù)極混合材料中全部金屬浸出的硫酸理論消耗量的110%～140%。酒糟的加入量以干基計(jì)為正負(fù)極混合材料中鎳、鈷和錳總質(zhì)量的60%～75%。
???本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：在密閉并有酒糟和硝酸存在的條件下，硫酸浸出經(jīng)焙燒預(yù)處理后的鎳鈷錳酸鋰廢電池正負(fù)極混合材料（材料中的金屬元素呈氧化物形態(tài)）時(shí)，浸出過(guò)程發(fā)生如下主要化學(xué)反應(yīng)：
NiO?+?H2SO4?=?NiSO4?+?H2O
CuO?+?H2SO4?=?CuSO4?+?H2O
??????Al2O3?+?3H2SO4?=?Al2(SO4)3?+?3H2O
Li2O?+?H2SO4?=?Li2SO4?+?H2O
nC6H10O5?+?nH2SO4?=n(C5H11O5)HSO4
??????n(C5H11O5)HSO4?+?nH2O?=?nC6H12O6?+?nH2SO4
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