[發明專利]一種廢舊鋰電池資源化回收利用的方法

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• 申請號: 201910453506.0
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110408782A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 何珂橋;何志;何勁松;劉超;李仲愷
• 申請（專利權）人: 四川思達能環保科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B26/12;H01M10/54
• 代理公司: 成都樂易聯創專利代理有限公司 51269
• 代理人: 高煒麗

1.一種廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，包括從廢舊鋰電池拆解出正極，去除所述正極中的粘接劑，再經酸溶液浸泡出所述正極中的有價金屬元素，獲得酸化浸出液，其特征在于：對所述酸化浸出液先進行預處理系統后再通過超濾系統和反滲透系統進行過濾后得到含鋰離子濃縮液和產水，其中，所述超濾系統和反滲透系統均采用高壓碟片式過濾裝置。

2.根據權利要求1所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述預處理系統包括預處理裝置以及與預處理裝置連接的壓濾裝置，預處理裝置上設有加藥器。

3.根據權利要求2所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述預處理系統是用于調節酸化浸出液的溫度、除濁度和pH值，調節后的溫度為5～45°，除濁度以濃水側總硬度(CaCO₃計算)小于500g/L，pH值為3～10。

4.根據權利要求1所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述高壓蝶片式過濾裝置包括殼體、中心管、固定組件以及多個碟片式濾盤，所述中心管的底端封口，且中心管側壁上開設有多個產水口，每個所述碟片式濾盤內設置有過濾流道，碟片式濾盤的底面沿徑向開有進水口，頂面為過濾膜片且在與進水口對應處沿徑向開有出水口，所述出水口與進水口之間設置有沿水流方向傾斜的導流板，多個碟片式濾盤疊置套裝在中心管上并通過固定組件沿豎直方向拉緊以構成過濾芯柱，所述過濾芯柱豎直固定于殼體中心，過濾芯柱外壁與殼體內壁之間形成原水流道，原水流道與過濾芯柱底端的碟片式濾盤的進水口連通，所述殼體外頂部設有原水管、產水管以及濃水管，所述原水管與原水流道連通，產水管與中心管的頂端連通，所述濃水管與過濾芯柱頂端的碟片式濾盤的出水口連通。

5.根據權利要求4所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述碟片式濾盤包括導流盤，所述導流盤中心開有用于套裝中心管的安裝孔，導流盤表面開有環形的過濾流道，過濾流道表面設有多個湍流凸點，多個湍流凸點按多條等距螺旋線的方式排列，所述過濾流道上方安裝有過濾膜片，過濾膜片卡接在安裝孔的外壁且過濾膜片的表面低于安裝孔頂面，安裝孔高于過濾膜片的部分沿其周向開有數條貫穿安裝孔孔壁的產水引槽，產水引槽與中心管的產水口連通，所述過濾流道表面沿其徑向還開有傾斜的進水口，過濾膜片上與進水口對應處沿其徑向開有出水口，出水口與進水口之間設置有沿水流方向傾斜的導流板。

6.根據權利要求5所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述進水口上安裝有數個分流板，且所述導流板與分流板背向水流方向的一端連接。

7.根據權利要求4所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述過濾膜片包括自上而下疊設并連接的分離層、支撐層以及基層。

8.根據權利要求7所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述分離層的厚度為0.3-0.4微米，分離層的親水角度為44.1°。

9.根據權利要求4所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于：所述過濾膜片包括UF膜片和RO膜片，所述超濾系統中采用UF膜片，反滲透系統中采用RO膜片。

10.根據權利要求1所述的廢舊鋰電池資源化回收利用的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將廢舊鋰電池先進行放電后才進行拆分，將其拆分為外殼、正極和負極，外殼和負極分別進行回收；

(2)對所述正極進行高溫煅燒去除粘接劑后進行剪切破碎混合，加入磷酸和雙氧水并攪拌，攪拌之后形成懸浮液，使磷酸含量為0.5～10mol/L，雙氧水與磷酸的摩爾比為10～20:1，攪拌的時間為0.5～12h，轉速0.5～2m/s；

(3)對懸浮液進行過濾得到固體渣和鈷酸鋰溶液，在鈷酸鋰溶液中加入草酸，草酸與鋰離子的摩爾比為1:1；草酸與鈷酸鋰溶液中的鈷離子發生沉淀，得到磷酸鋰溶液；

(4)對磷酸鋰溶液進行預處理調節溫度、除濁度和pH值，調節后的溫度為5～45°，除濁度以濃水側總硬度(CaCO₃計算)小于500g/L，pH值為3～10；

(5)預處理后的磷酸鋰溶液先經過超濾膜片再經過反滲透膜片后得到含鋰離子濃縮液和產水。