[發(fā)明專利]一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬的方法

有效

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• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109136571B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 楊越;孫偉;宋紹樂;胡岳華
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B3/38;C22B26/12;C22B47/00;H01M10/54;C01G45/10
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

1.一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：在富錳廢料浸出液中加入沉淀劑，然后在20～70℃下攪拌反應1～3時間，反應時控制pH為2～6，控制攪拌速度為100～300轉/分鐘，獲得含鎳、鈷渣以及含錳、鋰的液相，所述沉淀劑選自黃原酸、黃原酸鈉、福美鈉、福美錳、秋蘭姆中的任意一種，采用氨水與銨鹽的混合溶液對含鎳、鈷渣進行鎳的選擇浸出，固液分離獲得含鎳液相以及含鈷渣；對含錳、鋰的液相進行分離并回收。

2.根據權利要求1所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：所述沉淀劑的加入量，按摩爾比計，沉淀劑：(鎳+鈷)＝2:1～7:1。

3.根據權利要求2所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：所述沉淀劑選自黃原酸或黃原酸鈉時，所述沉淀劑的加入量，按摩爾比計，沉淀劑：(鎳+鈷)＝2：1～4：1；反應時控制pH為4.5～5.5；

所述沉淀劑選自福美鈉時，所述沉淀劑的加入量，按摩爾比計，沉淀劑：(鎳+鈷)＝2：1～4：1；反應時控制pH為3～6；

所述沉淀劑選自福美錳時，所述沉淀劑的加入量，按摩爾比計，沉淀劑：(鎳+鈷)＝5：1～7:1；反應時控制pH為3～6。

4.根據權利要求1所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：所述氨水與銨鹽的摩爾比為2～4:1，氨水的濃度為2～6mol/L。

5.根據權利要求1或4所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：所述氨水與銨鹽的混合溶液與含鎳、鈷渣的液固體積質量比為5～10ml：1g；所述銨鹽選自氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、硫化銨中的任意一種；所述浸出時的浸出溫度為20～60℃，浸出時間為0.5～1h，浸出時的攪拌速度為100～300轉/分鐘。

6.根據權利要求1所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：采用萃取的方法將含錳、鋰的液相中的錳、鋰進行分離，獲得含錳的有機液相以及含鋰的液相，所述萃取時所用的萃取劑選自P204或P507，所述含錳、鋰的液相的pH控制為2～6。

7.根據權利要求6所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：所述萃取時所用的萃取劑為P204時，所述含錳、鋰的液相的pH控制為2～4；

所述萃取時所用的萃取劑為P507時，所述含錳、鋰的液相的pH控制為4～6；

所述萃取所用稀釋劑為磺化煤油；所述萃取劑在萃取有機相中的體積分數為40％～60％，所述萃取時，萃取有機相與水相體積比為1～2：1；

所述萃取時間為5～15分鐘，萃取溫度為20～40℃。

8.根據權利要求6所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：所得含錳的有機液相采用硫酸溶液進行反萃，獲得硫酸錳溶液，所述硫酸溶液的濃度為1～2mol/L；

所述反萃時，萃取有機相與水相的體積比為0.5：1～2∶1，所述反萃時間為10～20分鐘，所述反萃溫度25～50℃。

9.根據權利要求1所述的一種從鋰離子電池混合富錳廢料浸出液中提取有價金屬方法，其特征在于：所述富錳廢料浸出液為廢舊鋰離子電池正極材料的硫酸浸出液，所述富錳廢料浸出液中錳的質量濃度為25～100g/L，所述富錳廢料浸出液中，按質量比計，錳：(鎳+鈷)＝1～20；所廢舊鋰離子電池正極材料為LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(x,y<1)、LiCoO₂中的至少一種與LiMn₂O₃組成的混合物。