[發明專利]一種利用廢舊鋰離子電池制備氫氧化鋰的方法

在審

• 申請號: 201910000801.0
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109761251A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 王光輝;高潔;肇巍;王夢;謝宇充;徐燕;李仕紅;劉剛鋒
• 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: C01D15/02
• 分類號: C01D15/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

一種利用廢舊鋰離子電池制備氫氧化鋰的方法，其特征在于：依次包括下列步驟：步驟（1），用硫酸與廢舊鋰離子電池電芯粉末在40℃~100℃條件下反應，使鋰離子完全浸出，過濾，得到浸出渣和含有鎳鈷錳鋰的浸出液；步驟（2），加堿調節浸出液的pH值至11~12，除去沉淀，獲得硫酸鋰溶液；步驟（3），按照鋰離子的摩爾理論量，向硫酸鋰溶液中加入氫氧化鈉溶液，得到混合溶液，將混合溶液冷卻，析出硫酸鈉晶體，得到氫氧化鋰凈化液；再蒸發重結晶，獲得氫氧化鋰產品。本發明的工藝流程簡單，在對廢舊離子鋰電池回收利用時，鋰元素損失少，最大程度回收了鋰元素。

技術領域

本發明涉及廢舊鋰離子電池回收領域，具體涉及一種利用廢舊鋰離子電池制備氫氧化鋰的方法。

背景技術

氫氧化鋰主要用于鋰電池，另外還用于鋰鹽及鋰基潤滑脂的制備，分析試劑、照相顯影劑，金屬鋰的制備等等，廣泛用于冶金、石油、玻璃、陶瓷等工業。近年來，隨著新能源行業的快速發展，高鎳三元鋰電池受到越來越廣泛的關注，作為制備高鎳三元的重要材料氫氧化鋰，得到眾多研究學者的關注。目前氫氧化鋰的制備方法主要包括以下幾種：

（1）以礦石為原料制備氫氧化鋰：主要包括石灰石焙燒法、β—鋰輝石碳酸鈉加熱浸取法、硫酸鋰苛化冷卻結晶法等。

（2）以鹵水為原料制備氫氧化鋰：主要包括煅燒法、離子膜電解法、鋁酸鹽鋰沉淀法等。

另外還有碳酸鋰苛化法，電解硫酸鋰溶液法以及離子交換法和樹脂吸附法等。

已有專利CN106910959A介紹了一種從磷酸鐵鋰廢料中回收鋰的方法，將磷酸鐵鋰與氧化劑雙氧水在一定條件下反應，磷酸鐵鋰與氧化劑反應，生成磷酸鐵，鋰進入溶液中，可用于制備碳酸鋰或者氫氧化鋰。已有專利和期刊等文獻雖然公開或報道了氫氧化鋰的生產方法，但其原料指的是礦石或者鹵水，都缺乏對廢舊鋰離子電池為原料直接一步浸出制備氫氧化鋰的詳細工藝條件和工藝參數的描述；同時，已有專利缺乏廢舊鋰離子電池選擇性浸出鎳、鈷和鋰的工藝條件和工藝參數。

發明內容

本發明提供一種利用廢舊鋰離子電池制備氫氧化鋰的方法，通過簡單的工藝流程即實現了獲得氫氧化鋰產品的目的。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種利用廢舊鋰離子電池制備氫氧化鋰的方法，其特征在于：依次包括下列步驟：

步驟（1），用硫酸與廢舊鋰離子電池電芯粉末在40℃~100℃條件下反應，使鋰離子完全浸出，過濾，得到浸出渣和含有鎳鈷錳鋰的浸出液；

步驟（2），加堿調節所述浸出液的pH值至11~12，除去沉淀，獲得高濃度純凈硫酸鋰溶液；

步驟（3），按照鋰離子的摩爾理論量，向所述硫酸鋰溶液中加入氫氧化鈉溶液，得到混合溶液，將所述混合溶液冷卻，析出硫酸鈉晶體，得到氫氧化鋰凈化液；再蒸發重結晶，獲得氫氧化鋰產品。

上述技術方案中的有關內容解釋如下：

1、上述方案中，在所述步驟（1）中，反應時間為30～120min。

2、上述方案中，在所述步驟（2）中，所述堿為氫氧化鈉。

3、上述方案中，在所述步驟（3）中，按照鋰離子的摩爾理論量的0.8~1.5倍向所述硫酸鋰溶液中加入氫氧化鈉溶液。

4、上述方案中，在所述步驟（3）中，將所述混合溶液冷卻至-10℃-3℃。

5、上述方案中，在所述步驟（3）中，用MVR蒸發器蒸發重結晶。