[發(fā)明專利]一種廢舊鋰電池回收再利用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110171619.9
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN113151680B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高潔;王蒙蒙;夏永高
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B26/12;H01M10/54
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本發(fā)明涉及廢舊鋰電池回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢舊鋰電池回收再利用的方法，包括：A)將廢舊鋰電池材料和酸液進(jìn)行反應(yīng)，過濾后，得到浸出液和固體渣；B)將浸出液進(jìn)行化學(xué)除雜和樹脂吸附，得到除雜液；C)將除雜液進(jìn)行雙極膜電滲析，得到氫氧化鋰溶液、酸溶液和鹽溶液；將所述鹽溶液按照元素比例進(jìn)行調(diào)配，調(diào)配后的鹽溶液、堿液和第一助劑進(jìn)行反應(yīng)，得到電池材料前驅(qū)體；將所述氫氧化鋰溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到氫氧化鋰固體；D)將氫氧化鋰固體和電池材料前驅(qū)體混合，經(jīng)燒結(jié)，得到鋰電池正極材料。本發(fā)明的技術(shù)方案可以將鋰和其它金屬分離回收，獲得高的鋰回收率，實(shí)現(xiàn)了全部有價(jià)金屬離子高值化綜合回收再利用，整體酸耗量降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢舊鋰電池回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢舊鋰電池回收再利用的方法。

背景技術(shù)

廢舊鋰電池回收成為了亟待解決的重要問題。廢舊鋰電池如果處置不當(dāng)，會存在觸電、燃爆、腐蝕等安全隱患，在特殊溫度、濕度以及接觸不良的情況下，甚至?xí)l(fā)自燃或爆炸，例如近期電動汽車動力電池起火等安全事故頻發(fā)；廢舊鋰電池富含有大量鋰、鎳、鈷等有價(jià)金屬，是名副其實(shí)的“城市礦山”，是解決我國鎳、鈷、鋰等有價(jià)金屬需求量大、開采困難、很大程度上依賴進(jìn)口難題的重要解決方案；另外，廢舊鋰電池中含有的重金屬、電解液等如果不能有效回收，將會對土壤、河流等自然環(huán)境造成損害。因此，開展廢舊鋰電池綠色回收具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會價(jià)值，對減少環(huán)境污染、推動行業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要作用。

目前，國內(nèi)廢舊鋰電池回收工藝主要以濕法回收為主。通常將廢舊鋰電池材料加入硫酸溶液浸出，得到含鋰、鎳、鈷等的有價(jià)金屬溶液，然后經(jīng)過多級萃取工藝得到不同金屬的鹽溶液，鎳、鈷等金屬鹽溶液經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶得到對應(yīng)金屬鹽產(chǎn)品，最后鋰溶液再加入碳酸鈉發(fā)生沉鋰反應(yīng)后得到碳酸鋰產(chǎn)品，然后碳酸鋰和金屬鹽產(chǎn)品再分別出售到前驅(qū)體廠家和正極材料廠家進(jìn)行生產(chǎn)。

上述回收工藝的缺陷包括：

目前的廢舊鋰電池回收工藝是將鋰和鎳鈷等金屬分開回收，得到不同產(chǎn)品，然后分別出售給前驅(qū)體廠家和正極材料廠家，資源循環(huán)流程長；

鋰的回收通常是在整個(gè)工藝流程的末端進(jìn)行，鋰回收率較低，且生產(chǎn)的產(chǎn)品通常是碳酸鋰；

目前廢舊鋰電池回收工藝首先是酸浸處理，且后續(xù)工藝又需要中和處理酸，整體對硫酸的消耗量較大；

根據(jù)市場對高比容量材料的需求變化，目前高鎳正極材料市場份額逐漸增大，而高鎳正極材料的生產(chǎn)需要用氫氧化鋰，目前廢舊鋰電池回收的大部分鋰鹽產(chǎn)品都只是碳酸鋰，不能夠直接提供氫氧化鋰產(chǎn)品。

CN?111867980A公開了一種將含鎳、鈷、鋰等金屬硫酸鹽與螯合劑反應(yīng)得到金屬氫氧化物固體和包括硫酸鋰的液體，然后硫酸鋰的液體采用兩室單極或雙極膜電解工藝得到氫氧化鋰，電滲析原料為單一硫酸鋰溶液，生產(chǎn)鎳鈷錳氫氧化物需要消耗各類化學(xué)化工試劑且用量大，生產(chǎn)成本高，工藝流程長。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種廢舊鋰電池回收再利用的方法，實(shí)現(xiàn)了廢舊鋰電池材料的有效綜合利用。

本發(fā)明還提供了一種廢舊鋰電池回收再利用的方法，包括以下步驟：

A)將廢舊鋰電池材料和酸液進(jìn)行反應(yīng)，過濾后，得到浸出液；

B)將所述浸出液進(jìn)行化學(xué)除雜和樹脂吸附，得到除雜液；

C)將所述除雜液進(jìn)行雙極膜電滲析，得到氫氧化鋰溶液、酸溶液和鹽溶液；

將所述鹽溶液按照元素比例進(jìn)行調(diào)配，調(diào)配后的鹽溶液、堿液和第一助劑進(jìn)行反應(yīng)，得到電池材料前驅(qū)體；

將所述氫氧化鋰溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，得到氫氧化鋰固體；

D)將所述氫氧化鋰固體和電池材料前驅(qū)體混合，經(jīng)燒結(jié)，得到鋰電池正極材料。