[發(fā)明專(zhuān)利]一種三元電池正極廢料中鈷鎳錳的回收利用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110009957.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112813273A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郁萍;唐明照
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南通北新新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B7/00
• 分類(lèi)號(hào): C22B7/00;C22B3/08;C22B3/44;C22B3/26;C22B23/00;C22B47/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專(zhuān)利代理有限公司 32206
• 代理人: 周新亞

1.一種三元電池正極廢料中鈷鎳錳的回收利用方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：硫酸還原溶解；

步驟2：除鐵鋁；

步驟3：除銅鋅；

步驟4：除鈣鎂；

步驟5：除氟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元電池正極廢料中鈷鎳錳的回收利用方法，其特征在于，步驟1：硫酸還原溶解，具體如下：

11)在酸溶解反應(yīng)槽內(nèi)加入一定量的清水或者洗渣水，開(kāi)啟攪拌后，投入廢正極料，控制反應(yīng)槽內(nèi)的固液比在1:3～1:5之間；

12)緩慢加入硫酸，控制pH在1.5～3.0之間；

13)保持pH在1.5～3.0范圍內(nèi)，加入二氧化硫中，至氧化還原電位在250mv以下；

14)在加入還原劑的同時(shí)，使用蒸汽加溫，使溫度保持在75～85度之間；

15)固液分離，濾液進(jìn)入除鐵鋁工序，濾渣使用清水洗滌；

16)渣洗滌：固液在1:2～1:3之間,洗滌溫度40～50℃，洗滌時(shí)間2～3小時(shí)，二次逆流洗滌，把渣中夾帶水相中鎳鈷錳出來(lái)，洗渣水返回溶解工序。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三元電池正極廢料中鈷鎳錳的回收利用方法，其特征在于，步驟2：除鐵鋁，具體如下：21)把溶解工序生產(chǎn)酸溶解液打入除鐵鋁反應(yīng)槽，蒸汽加溫至75～85度之間，根據(jù)二價(jià)鐵量的0.35～0.5倍加入氧化劑(氯酸鈉或過(guò)硫酸鈉)；步驟22)保持溫度在75～85度之間，加入約10％的純堿液或10％的氫氧化鈉液調(diào)pH至4.0～4.5之間，堿液流速在0.1～0.2m³/h；步驟23)固液分離，濾液進(jìn)入除銅鋅工序，濾渣使用0.1～0.2mol/L的硫酸洗滌；步驟24)渣洗滌：固液在1:2～1:3之間,洗滌溫度50～60℃，洗滌的pH在2.5～3.0之間，三次逆流洗滌，把渣中夾帶水相中鎳鈷錳及共沉淀的鎳鈷錳洗滌出來(lái)，洗渣水返回溶解工序。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三元電池正極廢料中鈷鎳錳的回收利用方法，其特征在于，所述步驟3除銅鋅，具體如下：31)把除鐵鋁工序生產(chǎn)的濾液打入除銅鋅反應(yīng)槽內(nèi)，使用約10％的純堿液或10％氫氧化鈉液，調(diào)節(jié)pH在4.5～5.0之間(且在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，保持pH在4.5～5.0)，堿液流速在0.1～0.2m³/h，溫度在40～50℃之間；32)通入硫化氫氣體，硫化氫的通入速率0.8～1.0m³/h，從溶液底部10～20cm處通入，待溶液的銅、鋅濃度在0.0005g/L以下，反應(yīng)結(jié)束；33)固液分離，濾液進(jìn)入除鈣鎂工序；34)渣洗滌：固液在1:2～1:3之間，洗滌溫度40～50℃，洗滌時(shí)間2～3小時(shí)，二次逆流洗滌，把渣中夾帶水相中鎳鈷錳出來(lái)，洗渣水返回酸溶工序。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的三元電池正極廢料中鈷鎳錳的回收利用方法，其特征在于，所述步驟4除鈣鎂具體如下：41)把除銅鋅工序產(chǎn)生的濾液打入除鈣鎂反應(yīng)槽內(nèi)，升溫到85～90℃，使用10％的純堿液或10％氫氧化鈉液調(diào)節(jié)pH至4.5～5.0之間，堿液流速在0.1～0.2m³/h，42)根據(jù)鈣、鎂總量的10～20倍加入氟化鈉，反應(yīng)2小時(shí)；43)固液分離，濾液進(jìn)入除氟工序，濾渣使用0.1～0.2mol/L的硫酸洗滌；44)渣洗滌：固液在1:2～1:3之間,洗滌溫度50～60℃，洗滌的pH在2.5～3.0之間，三次逆流洗滌，把渣中夾帶水相中鎳鈷錳及共沉淀的鎳鈷錳洗滌出來(lái)，洗渣水返回溶解工序。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三元電池正極廢料中鈷鎳錳的回收利用方法，其特征在于，所述步驟5：除氟，具體如下：

51)把除鈣鎂工序產(chǎn)生的濾液打入除氟槽中，根據(jù)氟總量的10～20倍加入“除氟劑”反應(yīng)30min；

52)固液分離，得到不含雜質(zhì)的硫酸鈷鎳錳溶液，作為合成三元前驅(qū)體的原材料，濾渣清水洗滌；

53)渣洗滌：固液在1:2～1:3之間,洗滌溫度40～50℃，洗滌時(shí)間2～3小時(shí)。二次逆流洗滌，把渣中夾帶水相中鎳鈷錳出來(lái)，洗渣水返回酸溶工序。