[發明專利]從含鈷電池中回收鈷的方法

在審

• 申請號: 201611085548.6
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106785164A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王金鋒;張萬紅
• 申請（專利權）人: 滄州銳星化學科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙)11487
• 代理人: 郭鴻雁

技術領域

本發明涉及一種廢蓄電池有用部件的再生方法，特別是涉及一種從廢舊鈷電池中回收鈷的方法。

背景技術

隨著通信技術和電子技術的發展，鋰離子電池的生產與消費迅速增加，從而產生了大量的廢棄鋰離子電池，以LiCoO₂為正極材料的鋰離子電池含有鈷酸鋰、六氟磷酸鋰、有機碳酸酯、聚乙烯、碳素材料、銅箔和鋁箔等物質，一般含有較多的鋰、鈷、銅、鎳等金屬，具有很高的回收利用價值。

目前廢舊鎳鎘電池資源化處理技術主要有濕法冶金、火法冶金、生物冶金法、物理法或幾種處理技術相結合。火法冶金處理廢舊電池過程簡單實用，容易實現工業化，回收金屬純度高，被廣泛采用。但存在著消耗量較大、操作溫度高、作業時間長，且凈化渣中的鈷易反溶等明顯缺陷；另外，合金鋅粉除鈷對合金成分要求較嚴。

因此，如何簡單、高效分離回收含鈷電池材料中的鈷是企業迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明是為了解決目前電池材料回收鈷凈化效率低，沉渣難以分離的技術問題，而提供了一種基于含鈷電池材料回收高純鈷的新方法，該方法具有凈化高效、分離回收效率高等優點。

本發明涉及一種從含鈷電池中回收鈷的方法，所述方法包括以下步驟：將原料依次進行粉碎、富氧氧化、氨浸反應、有機物萃取、萃余液堿沉、過濾、酸化和電解，即得到高純度鈷；所述原料為含鈷廢舊電池。

所述電解時，采用電解溶液法在陰電極處回收高純鈷。

優選地，所述粉碎的粒度為1～3mm。

優選地，所述富氧氧化在燃燒爐中進行；燃燒爐中氧含量為60～70％，其余為氮氣；采用程序升溫的方法將爐溫升到600～700℃，得到氧化后的原料。

優選地，所述氨浸反應的步驟為：向氧化后的原料中加入一定的氯化銨進行焙燒，焙燒溫度控制在400～500℃，氧化后的原料與氯化銨質量比為1:1.5～2。

優選地，所述有機物萃取時，萃取液為煤油等有機物。

優選地，所述堿沉的步驟為：向萃余液中加入碳酸銨，產生沉淀。

優選地，所述酸化的步驟為：用鹽酸將過濾得到的沉淀溶解，并控制pH值為2～4。

本發明從含鈷電池中回收鈷的方法與現有技術不同之處在于：本發明的方法工藝簡單，所得鈷純度高，實現了電池材料中鈷的高效脫除和回收。

具體實施方式

通過以下實施例和驗證試驗對本發明的從含鈷電池中回收鈷的方法作進一步的說明。

實施例1

本實施的從含鈷電池中回收鈷的方法按以下步驟進行：

(1)將收集來的廢舊電池粉碎化處理，粉化粒度為1mm，在燃燒爐中進行富氧氧化，氧含量為60％，采用程序升溫的方法將爐溫升到600℃；

(2)在經過氧化的原料中加入一定的氯化銨進行焙燒，焙燒溫度為400℃，原料與氯化銨比例為1:1.5；

(3)將步驟(2)得到的原料用煤油進行有機物萃取；

(4)在步驟(3)得到的萃余液中加入碳酸銨進行反應，過濾；

(5)將步驟(4)得到的沉淀與鹽酸反應，控制pH值為2；

(6)將步驟(5)得到的溶液進行電解，在陰電極處回收鈷。

經測定，制得的高純鈷經電極分離、提純、結晶、洗滌，并進行真空干燥，即得鈷單質，制得的鈷單質純度為95.32％。

實施例2

本實施的從含鈷電池中回收鈷的方法按以下步驟進行：

(1)將收集來的廢舊電池粉碎化處理，粉化粒度為1.5mm，在燃燒爐中進行富氧氧化，氧含量為62％，采用程序升溫的方法將爐溫升到620℃；

(2)在經過氧化的原料中加入一定的氯化銨進行焙燒，焙燒溫度為420℃，原料與氯化銨比例為1:1.6；

(3)將步驟(2)得到的原料用煤油進行有機物萃取；

(4)在步驟(3)得到的萃余液中加入碳酸銨進行反應，過濾；

(5)將步驟(4)得到的沉淀與鹽酸反應，控制pH值為2.5；

(6)將步驟(5)得到的溶液進行電解，在陰電極處回收鈷。

經測定，制得的高純鈷經電極分離、提純、結晶、洗滌，并進行真空干燥，即得鈷單質，制得的鈷單質純度為96.16％。

實施例3

本實施的從含鈷電池中回收鈷的方法按以下步驟進行：

(1)將收集來的廢舊電池粉碎化處理，粉化粒度為2mm，在燃燒爐中進行富氧氧化，氧含量為64％，采用程序升溫的方法將爐溫升到640℃；