[發(fā)明專利]一種濕法回收三元電池材料中鎳鈷的操作工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910976148.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN110564978A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 俞杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 俞杰
• 主分類號(hào): C22B23/00
• 分類號(hào): C22B23/00;C22B7/00;C22B1/00;H01M10/54;C01G51/06;C01G53/06
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種濕法回收三元電池材料中鎳鈷的操作工藝，屬于三元電池材料回收技術(shù)領(lǐng)域，一種濕法回收三元電池材料中鎳鈷的操作工藝，包括以下步驟：步驟一、放電處理：用電解質(zhì)溶液浸泡法對(duì)拆解前的廢舊三元電池進(jìn)行了放電處理，以消除余電的安全隱患；步驟二、脫鋁預(yù)處理；步驟三、無(wú)機(jī)酸酸浸；步驟四、銅鋁鐵除雜；步驟五、萃取回收鈷鎳；步驟六、得到鈷鎳產(chǎn)品；步驟三和四均在強(qiáng)化反應(yīng)裝置中進(jìn)行，可以將操作的工序時(shí)間縮短百分之五十，大幅提升三元電池材料中鎳鈷的回收速率，并可大幅減少雜質(zhì)對(duì)鎳鈷回收的影響，提升鈷鎳金屬的回收率，從而可增強(qiáng)企業(yè)的回收能力，大幅減少資源的浪費(fèi)，有利于環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三元電池材料回收技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種濕法回收三元電池材料中鎳鈷的操作工藝。

背景技術(shù)

動(dòng)力電池受到新能源汽車增長(zhǎng)的拉動(dòng)而高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)首批動(dòng)力電池退役潮即將來(lái)臨，至2020年各類鋰電池回收市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)156億。適用于乘用車的三元材料電池回收市場(chǎng)空間更為廣闊，目前常用的鋰離子動(dòng)力電池按照正極材料體系可分為兩種，一種是三元材料電池，一種是磷酸鐵鋰電池。三元電池材料中含有鎳鈷等有價(jià)金屬，且含量高于天然礦石。

鎳、鈷是我國(guó)消費(fèi)量巨大而資源卻極為短缺的重要戰(zhàn)略金屬元素，特別是鈷，我國(guó)已探明并可經(jīng)濟(jì)開采的鈷儲(chǔ)量?jī)H4萬(wàn)噸，90%以上的鈷依賴從非洲的剛果（金）等其他的國(guó)家進(jìn)口。2016年我國(guó)電池行業(yè)用鎳2.7萬(wàn)噸（占我國(guó)總鎳用量的3%）、用鈷量3.67萬(wàn)噸（占我國(guó)鈷總用量的79.8%）。今天上午我們還在北京市科委討論新能源汽車-鋰離子動(dòng)力電池回收的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。因?yàn)榻刂?016年底，北京市已有11萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，按鋰離子動(dòng)力電池3-5年壽命計(jì)算，新能源汽車動(dòng)力電池的回收已迫在眉睫。此外，每年石油煉制行業(yè)產(chǎn)出數(shù)以萬(wàn)噸計(jì)的廢鎳鈷催化劑。顯然，開展廢棄鎳鈷資源的清潔回收與高價(jià)值利用具有十分重要的意義。

現(xiàn)有技術(shù)中一般采用濕法冶金提取鎳鈷的方案對(duì)電池材料進(jìn)行回收處理，該方案對(duì)金屬回收率較高，具有較大經(jīng)濟(jì)效益，但是在實(shí)際的操作中，工序操作浪費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)大幅的影響回收鈷鎳的速率，不利于產(chǎn)量的提高，同時(shí)由于其中電池材料中鋁的反萃條件苛刻，會(huì)影響對(duì)鈷鎳的回收率，單次的除雜并不能提高回收的效率。

發(fā)明內(nèi)容

1．要解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種濕法回收三元電池材料中鎳鈷的操作工藝，它可以實(shí)現(xiàn)將操作的工序時(shí)間縮短百分之五十，大幅提升三元電池材料中鎳鈷的回收速率，并可大幅減少雜質(zhì)對(duì)鎳鈷回收的影響，提升鈷鎳金屬的回收率，從而可增強(qiáng)企業(yè)的回收能力，大幅減少資源的浪費(fèi)，有利于環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。

2．技術(shù)方案

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種濕法回收三元電池材料中鎳鈷的操作工藝，包括以下步驟：

步驟一、放電處理：用電解質(zhì)溶液浸泡法對(duì)拆解前的廢舊三元電池進(jìn)行了放電處理，以消除余電的安全隱患；

步驟二、脫鋁預(yù)處理：將三元電池的正極材料先后使用焙燒脫膠和機(jī)械篩分法除去其中的鋁，得到預(yù)脫鋁材料；

步驟三、無(wú)機(jī)酸酸浸：將預(yù)脫鋁材料放入強(qiáng)化反應(yīng)裝置，利用無(wú)機(jī)酸浸液對(duì)預(yù)脫鋁材料進(jìn)行酸浸，得到帶渣溶液；

步驟四、銅鋁鐵除雜：使用過(guò)濾的方法對(duì)帶渣溶液進(jìn)行過(guò)濾，去除銅鋁鐵雜質(zhì)，得到目標(biāo)溶液；

步驟五、萃取回收鈷鎳：通過(guò)水反萃的方法分別提取目標(biāo)溶液中的鈷元素化合物和鎳元素化合物；

步驟六、得到鈷鎳產(chǎn)品:根據(jù)使用的需求將鈷元素化合物和鎳元素化合物進(jìn)行進(jìn)一步的處理，得到所需的鈷鎳產(chǎn)品。