[發明專利]一種廢舊鋰離子電池綜合回收方法

有效

• 申請號: 201811286786.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109449523B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 高潔;王光輝;肇巍;王夢;王蒙蒙;謝宇充;徐燕;何霞
• 申請（專利權）人: 天齊鋰業資源循環技術研發（江蘇）有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C22B7/00;C22B26/12;C22B23/00;C22B47/00
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 楊曉東

本發明提供了一種廢舊鋰離子電池綜合回收方法，包括：用硫酸和高錳酸鉀第一次浸出三元廢舊鋰電池電芯粉末，得第一浸出液和第一浸出渣；用碳酸鈉對第一浸出液沉鋰，得碳酸鋰；用雙氧水和硫酸選擇性還原浸出第一浸出渣，得第二浸出液和第二浸出渣；調整第二浸出液的pH至4.2?4.5，用P204對第二浸出液萃取，得P204萃余液和P204負載有機相；用硫酸反萃P204負載有機相，蒸發結晶，制得硫酸錳；調整P204萃余液的pH值至4.5?5，用C272對P204萃余液萃取，得C272萃取液和C272負載有機相；用硫酸對C272負載有機相反萃得硫酸鈷溶液，蒸發結晶，制得電池級硫酸鈷；調整C272萃余液的pH值為5?5.5，對C272萃取液用P507萃取得P507負載有機相，P507負載有機相經硫酸反萃得硫酸鎳溶液，蒸發結晶，得硫酸鎳。

技術領域

本發明屬于廢舊鋰離子電池綜合回收方法，更具體涉及一種廢舊鋰離子電池綜合回收方法。

背景技術

硫酸鈷主要用于鋰電池，另外還用于電鍍、陶瓷釉料和油漆催干劑、生產含鈷顏料、催化劑、分析試劑、飼料添加劑、輪胎膠粘劑和其它鈷產品；硫酸鎳主要用于鋰電池、電鍍和催化劑行業；碳酸鋰主要用于鋰電池，還用于制備化學反應的催化劑、半導體、陶瓷、電視、醫藥和原子能行業。

近年來，在國家政策的扶持下，新能源行業得到了飛速發展，但隨之而來的廢舊鋰離子電池報廢也將越來越多，廢舊鋰離子電池中含有多種有毒有機溶劑和稀有金屬，如果不加以處置，將對環境造成極大的危害，所以廢舊鋰離子電池綜合回收利用已迫在眉睫。

按照回收過程中提取工藝的不同，廢舊鋰離子電池的回收利用主要包括干法和濕法以及生物法。干法回收主要包括機械分選法和高溫熱解法。主要是指不通過溶液等介質，直接實現材料或有價金屬的回收。干法回收具有工藝流程短、易操作等優點；但回收的針對性不強。濕法回收主要以酸堿溶液為介質，將金屬離子從電極材料中轉到溶液中，然后通過化學沉淀、離子交換或者萃取等手段，將金屬離子以金屬鹽或者金屬氧化物的形式從溶液中提取出來。濕法回收工藝技術比較復雜，但是有價金屬回收率高，是目前廢舊電池回收的主流工藝。生物法主要利用微生物的浸出，將體系中有用組分轉化為可溶化合物，得到有價金屬的溶液，實現目標組分和雜質組分的有效分離。生物法具有回收成本低、污染小、可重復利用等優點，但是過程周期較長，金屬回收率低。已有專利和期刊等文獻雖然公開或報道了廢舊鋰離子電池綜合利用方法，但工藝流程較長，特別是鋰回收流程較長，濃度低，不能直接沉鋰制備碳酸鋰產品。

專利CN1301337C公開了一種從鎳氫、鎳鎘電池中回收硫酸鎳的方法。該方法首先將鎳氫、鎳鎘電池浸出后，調節pH至4.5-5.0，經過P204萃取除雜，萃余液為硫酸鎳溶液。但未對高濃度鎳鈷錳的萃取分離做出研究。

基于現有專利公開的技術，不能實現以廢舊鋰離子電池為原料高效優先提鋰，同時制備鎳鈷錳硫酸鹽產品的工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單、易實現工業化生產的廢舊鋰離子電池綜合回收方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種廢舊鋰離子電池綜合回收方法，包括：

用硫酸和高錳酸鉀第一次浸出三元廢舊鋰電池電芯粉末，得第一浸出液和第一浸出渣；

用碳酸鈉對所述第一浸出液沉鋰，得碳酸鋰；

用雙氧水和硫酸選擇性還原浸出所述第一浸出渣，得第二浸出液和第二浸出渣；

調整所述第二浸出液的pH至4.2-4.5，用P204對所述第二浸出液經10-15級萃取，得P204萃余液和P204負載有機相；

用硫酸反萃所述P204負載有機相，蒸發結晶，制得硫酸錳；

調整所述P204萃余液的pH值至4.5-5，用C272對所述P204萃余液經14-18級萃取，得C272萃取液和C272負載有機相；