[發明專利]一種報廢三元鋰電池粉的回收方法

有效

• 申請號: 202110098035.3
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112850808B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 胡在京;饒媛媛;徐懋
• 申請（專利權）人: 合肥國軒電池材料有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C01G53/00;C01D15/00;C01D15/08
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 周靜

1.一種報廢三元鋰電池粉的回收方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1堿洗除鋁：將電池粉和堿液混合，利用堿液對電池粉進行浸泡使其中的雜質鋁溶出，過濾后得到除鋁電池粉；所述電池粉為鎳鈷錳三元鋰電池通過去殼取芯、除電解液、破碎分選后得到的黑色電池粉；堿為氫氧化鉀，堿的加入量為與鋁進行反應的理論質量的1.1～1.3倍；

S2配位除銅：將除鋁電池粉加入水中，攪拌漿化后，加入氨水和銨鹽，持續攪拌使銅溶出，過濾后得到除銅電池粉；攪拌過程中同時用空氣泵鼓入空氣，通氣量為20～40L/min；

S3混料：將除銅電池粉與高錳酸鉀混合得到混合料；

S4焙燒：對混合料進行焙燒氧化以去除石墨，經過破碎研磨后得到研磨料；焙燒的溫度為：400～600℃，時間為1～3h；焙燒過程中通入空氣或者氧氣，流量控制在10～30L/min；

S5酸浸：將研磨料與酸液混合，經過酸液浸漬、過濾后得到含有鋰、鎳、鈷、錳的酸浸液；

S6陳化：向酸浸液中加入堿后進行陳化，過濾分離得到鎳鈷錳三元前驅體固體料和含鋰溶液。

2.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于：S1堿洗除鋁步驟中，電池粉和堿液混合的方法為：將電池粉和水按質量比1:2～1:4放入反應釜中，加入堿后，在60～80℃溫度中反應1～2h。

3.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于：S2配位除銅步驟中，所述氨水中的含氨量為除鋁電池粉質量的2～6％，銨鹽的質量為除鋁電池粉質量的5～15％。

4.根據權利要求3所述的回收方法，其特征在于：所述銨鹽為碳酸銨、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于：S3混料步驟中，高錳酸鉀加入量是除銅電池粉質量的3～5％；混合料制成球狀形成物料球后進入后續步驟，具體方法為：將混合料送入液壓制球機中制球，制球壓力為0.2～0.4MPa，得到半徑R為10～30mm的物料球。

6.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于：S4焙燒步驟中，所述研磨料的粒度≤125μm。

7.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于：S5酸浸步驟中，研磨料與酸液混合的方法為：將研磨料和水按質量比1:3～1:4放入反應容釜中，攪拌漿化0.5～1h后，加入濃硫酸，控制pH值在2～2.5；酸液浸漬的溫度為60～90℃，時間為2～4h。

8.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于：S6陳化步驟中，所述堿為氫氧化鉀，堿的加入量為生成鎳鈷錳三元前驅體固體料所需堿理論量的1.05-1.2倍；所述陳化的溫度為5～10℃，在攪拌條件下進行2～4h。

9.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于：S6陳化步驟后還包括RO膜濃縮步驟，方法為：將含鋰溶液用高壓泵輸送至RO膜系統中進行濃縮，得到濃縮富鋰溶液；其中，高壓泵的進料壓力為0.3～0.6Mpa。