[發明專利]一種用于鋰電池回收的硅膠萃取劑及制備方法和應用方法

有效

• 申請號: 201711121154.6
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107706480B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 陳慶;廖健淞
• 申請（專利權）人: 葉盛
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 臺州藍天知識產權代理有限公司 33229
• 代理人: 劉穎

本發明涉及一種用于鋰電池回收的硅膠萃取劑及制備方法和應用方法。屬于鋰離子電池回收技術領域。本發明解決的問題是提供一種用于鋰電池回收的硅膠萃取劑，該萃取劑由以下重量份的組分制成：硅膠100份、氯苯甘醚5～10份、苯甲酰胺肟3～8份、石蠟7～15份。本發明的一種用于鋰電池回收的硅膠萃取劑，在不同的溫度下對金屬離子有不同的結合率，其萃取率高，可以實現金屬離子高效環保無污染的分離，對鋰電池回收行業具有重要的實際意義。其制備方法簡單，制備時無需特殊的設備，成本較低。本發明的鋰離子電池正極材料的回收方法，采用本發明的一種用于鋰電池回收的硅膠萃取劑，可以高效分離正極材料中的銅、鈷、鎳和鋰，工序簡單，環保無污染。

技術領域

本發明涉及一種用于鋰電池回收的硅膠萃取劑及制備方法及在回收鋰離子電池中的用途，屬于鋰離子電池回收技術領域。

背景技術

鋰離子電池是具有一系列優良性能的綠色電池，自20世紀末實現商業化以來，以其具有能量密度大、質量輕、壽命長且無記憶性等諸多優點，被廣泛應用于電動自行車、電動工具、助力車、高爾夫球車、航模玩具、礦燈等動力電池領域、移動電話、筆記本電腦、照相機等便攜式電子設備領域以及電動汽車中。未來該材料在移動通訊基站、儲能設備等領域也具有發展空間。

鋰離子電池的正極材料有很多，目前正在使用和開發的鋰電池正極材料中，以過渡金屬氧化物所表現出的性能最佳，主要有：層狀鹽結構的鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳錳酸鋰和鎳錳鈷酸鋰三元材料，尖晶石型的錳酸鋰，橄欖石型的磷酸鐵鋰等鋰錳氧化物。中國目前正極材料主要包括鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰。隨著鋰離子電池的廣泛應用，將大量進入失效、回收階段。如何回收廢舊鋰離子電池和資源化循環利用已成為社會普遍關注的問題。

發明專利CN107267759公開了一種鋰離子電池正極材料的綜合回收方法，其包括：將磷酸鐵鋰和三元電池的正極材料進行高溫預處理；加入水中進行打漿處理；加入濃硫酸和雙氧水，過濾以去除不溶物；加入鐵粉，過濾除去銅元素，加熱生成鐵鋁礬渣；加入氯化鈣溶液，過濾去除磷酸根；采用萃取劑P204串聯逆流萃取，除去Fe、Ca雜質，采用萃取劑P507串聯逆流萃取，將Ni、Co、Mn元素與Li元素分離；將有機相采用硫酸進行反萃，得到Ni、Co、Mn溶液，實現鎳鈷錳的回收；對水相進行濃縮，再加入飽和碳酸鈉溶液生成碳酸鋰沉淀。該發明實現了對磷酸鐵鋰電池和三元電池正極材料的同時回收處理，降低了電池分選成本，提高鋰電池回收的經濟效益。

發明專利CN107275702公開了一種廢舊三元電池的回收方法。所述方法包含如下步驟：(1)將廢舊三元電池拆解后取正極極片洗滌，然后進行高溫處理；(2)將經步驟(1)高溫處理后的正極極片粉碎；再置于有機酸溶液體系中反應得反應液；所述的有機酸溶液體系包含：蘋果酸、琥珀酸、抗壞血酸和H₂O₂；(3)在步驟(2)所述的反應液中加入萃取液進行萃取，萃取完畢后分離萃取液；所述萃取液包含煤油和磷酸三丁酯；(4)在萃取液中加入無機酸溶液并進行充分震蕩，震蕩完畢后分離無機酸溶液；(5)在無機酸溶液中加入飽和碳酸鈉溶液，得沉淀物碳酸鋰。該方法回收得到的碳酸鋰的純度大于99.5%，其純度達到了電池碳酸鋰的國家標準。

發明專利CN106684489公開了一種從廢舊多元鋰離子電池中回收有價金屬的方法，將廢舊多元鋰離子電池正極材料經過分段焙燒、酸浸，先除去Al³⁺和Fe³⁺，再除去PO₄^3-后進行第一萃取得到包括錳、鈷、鎳、鋰金屬元素的第一萃余液，將第一萃余液萃取除雜，將第二萃余液進行第三萃取回收錳，將第三萃余液進行第四萃取回收鈷和鎳，再對含Li溶液進行沉鋰得到Li₂CO₃。該發明提供的回收方法對不同種類的廢舊多元鋰離子電池都能夠實現有價金屬的回收，且在保證有價金屬鋰、鎳、鈷、錳、銅高回收率的前提下，有效去除鋁、鐵等雜質元素，確保產品品質，產品附加值高，萃取原料可循環回收利用，經濟性高，且設備簡單，工藝環保，簡單易于控制。