[發(fā)明專利]一種從廢舊三元鋰離子電池正極材料回收有價(jià)金屬的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811025619.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN110872648B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范川林;朱慶山;楊海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B5/14;C22B26/12;C22B47/00;C22B23/00;C22B15/00
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;張紅生

1.一種從廢舊三元鋰離子電池正極材料回收有價(jià)金屬的方法，所述方法包括流態(tài)化還原工序(1)、冷卻工序(2)、水浸提鋰工序(3)、蒸發(fā)結(jié)晶工序(4)、轉(zhuǎn)化提錳工序(5)和稀酸浸出工序(6)六個(gè)工序，具體按以下步驟進(jìn)行：

1)廢舊三元鋰離子電池正極材料經(jīng)過流態(tài)化還原工序，實(shí)現(xiàn)物相和結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，還原尾氣送處理，還原熱料進(jìn)入冷卻工序；

2)在冷卻工序，還原熱料經(jīng)過熱介質(zhì)換熱得到冷卻還原粉料，一部分冷卻還原粉料返回流態(tài)化還原工序移出多余的熱量，另一部分冷卻還原粉料送水浸提鋰工序；通過熱介質(zhì)從冷卻工序換出的熱量送蒸發(fā)結(jié)晶工序；

3)在水浸提鋰工序，冷卻還原粉料中的鋰進(jìn)入水溶液體系，通過液固分離得到提鋰粉料和氫氧化鋰溶液，氫氧化鋰溶液進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶工序，提鋰粉料送轉(zhuǎn)化提錳工序；

4)在蒸發(fā)結(jié)晶工序，氫氧化鋰溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到氫氧化鋰，蒸發(fā)水及蒸發(fā)后液返回水浸提理工序；

5)在轉(zhuǎn)化提錳工序，提鋰粉料在支持電解質(zhì)中實(shí)現(xiàn)錳的選擇性浸出沉淀，通過重選或磁選分離得到氫氧化錳細(xì)粉和提錳粉料，提錳粉料送稀酸浸出工序；

6)在稀酸浸出工序，提錳粉料與稀酸反應(yīng)得到含鎳鈷銅的浸出液和氫氣，氫氣返回流態(tài)化還原工序，浸出液送回收鎳鈷銅；

所述轉(zhuǎn)化提錳工序的支持電解質(zhì)采用硫酸鹽體系、氯鹽體系和碳酸鹽體系中的一種或幾種，操作溫度為20℃～90℃，反應(yīng)時(shí)間為60min～300min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊三元鋰離子電池正極材料回收有價(jià)金屬的方法，其特征是，所述流態(tài)化還原工序(1)采用流化床反應(yīng)器，操作溫度300℃～700℃，還原氣體為氫氣，流化氣體為工業(yè)氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚猓Ａ魰r(shí)間為15min～120min，氫氣分壓0.1～0.8。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊三元鋰離子電池正極材料回收有價(jià)金屬的方法，其特征是，所述冷卻工序得到的冷卻還原粉料溫度為40℃～90℃，換熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油或水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊三元鋰離子電池正極材料回收有價(jià)金屬的方法，其特征是，所述水浸提鋰工序的操作溫度為20℃～90℃，液固比為2～5:1，反應(yīng)時(shí)間為10min～120min，液固分離采用板框壓濾機(jī)或帶式過濾機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊三元鋰離子電池正極材料回收有價(jià)金屬的方法，其特征是，所述稀酸浸出工序采用硫酸體系或鹽酸體系，操作溫度為20℃～90℃，反應(yīng)時(shí)間為10min～120min。