[發明專利]一種含鎳鈷錳鋰廢正極材料的資源化回收方法

在審

• 申請號: 201811623545.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109706318A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 趙志安;易飛鴻
• 申請（專利權）人: 池州西恩新材料科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B26/12;C22B23/00;C22B47/00;H01M10/54
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 金彥;許亦琳

本發明提供一種含鎳鈷錳鋰廢正極材料的資源化回收方法，包括如下步驟：1)含鎳鈷錳鋰廢正極材料用硫酸與雙氧水還原酸浸，壓濾后得到第一溶液；2)將第一溶液調節pH值，壓濾后得到第二溶液；3)將第二溶液分為第二溶液I和第二溶液II；4)將第二溶液I經MVR蒸發濃縮，離心分別得到硫酸鋰晶體和第一離心母液水；5)冷卻結晶：將第二溶液II加入第一離心母液水中稀釋，冷卻結晶，離心分別得到鎳鈷錳硫酸鹽共晶體和第二離心母液水。本發明資源化回收方法獲得的硫酸鋰晶體與鎳鈷錳硫酸鹽共晶體純度高，硫酸鋰晶體用作生產碳酸鋰或氫氧化鋰的原料，鎳鈷錳硫酸鹽共晶體可直接用作生產三元前驅體原料，第二離心母液水可返回MVR蒸發結晶。

技術領域

本發明屬于廢電池回收技術領域，具體涉及到廢舊電池中鎳、鈷、錳、鋰有價金屬的濕 法回收利用的方法。

背景技術

近年，新能源汽車的爆發式增長，推動了鋰電池產業的蓬勃發展。每年生產的鋰電池 就有數億只，而且以超過20％的速度增長。同時廢舊電池的數量也在急速增加，預計到2020 年，鋰電池報廢量達到32GWH以上，約50萬噸電池材料。

目前鋰電池的正極材料主要由磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等，這些鋰電池經過拆解預處理后，得到的正極材料中通常含有鎳、鈷、錳、鋰以及少量的鐵、鋁等。若得不到安全處置，其中的重金屬對環境造成巨大危害，同時也會造成資源的巨大浪費。特別是金屬鈷與鋰，作為我國目前的緊缺金屬資源，其回收利用的經濟價值很高。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種含鎳鈷錳鋰廢正極材料的 資源化回收方法，包括如下步驟：1)含鎳鈷錳鋰廢正極材料用硫酸與雙氧水還原酸浸，壓 濾后得到第一溶液；2)將第一溶液調節pH值，壓濾后得到第二溶液；3)將第二溶液分為 第二溶液I和第二溶液II；4)MVR蒸發結晶：將第二溶液I經MVR蒸發濃縮，離心分別 得到硫酸鋰和第一離心母液水；5)冷卻結晶：將第二溶液II加入第一離心母液水中稀釋， 冷卻結晶，離心分別得到鎳鈷錳硫酸鹽共晶體和第二離心母液水。本發明資源化回收方法 獲得的硫酸鋰晶體與鎳鈷錳硫酸鹽共晶體純度高，硫酸鋰晶體可用作生產碳酸鋰或氫氧化 鋰的原料，鎳鈷錳硫酸鹽共晶體可直接用作生產三元前驅體原料，第二離心母液水可返回MVR蒸發結晶。所述資源化回收方法簡單，投資小，成本低，有利于規模化生產。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種含鎳鈷錳鋰廢正極材料的資源化回收方法，包括如下步驟：

1)酸浸：含鎳鈷錳鋰廢正極材料用硫酸與雙氧水還原酸浸，壓濾后得到第一溶液；

2)除雜：將步驟1)得到的第一溶液調節pH值，壓濾后得到第二溶液；

3)將步驟2)得到的第二溶液分為第二溶液I和第二溶液II；第二溶液II的量是去將第一 離心母液水稀釋到一定的比重，余下的量均為第二溶液I；

4)MVR蒸發結晶：將步驟3)得到的第二溶液I經MVR蒸發濃縮，離心分別得到硫酸鋰晶體和第一離心母液水，所述硫酸鋰晶體可以用作生產碳酸鋰或氫氧化鋰的原料；

5)冷卻結晶：將步驟3)得到的第二溶液II加入步驟4)得到的第一離心母液水中稀釋， 冷卻結晶，離心分別得到鎳鈷錳硫酸鹽共晶體和第二離心母液水，所述鎳鈷錳硫酸鹽共晶 體可以直接用作生產三元前驅體的原料。

含鎳鈷錳鋰廢正極材料是指廢新能源電池三元正極拆解下來的含鎳鈷錳鋰的金屬成分 的固體廢物，或者鎳鈷錳三元正極材料與鎳酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等正極材料混合物，主 要成分為鎳2-50wt％，鈷2-50wt％，錳2-50wt％，鋰2-20wt％，鋁2-20wt％。

優選地，步驟5)得到的第二離心母液水返回至步驟4)。

優選地，步驟1)中還原酸浸的反應終點pH值為2-3，如2-2.5或2.5-3。