[發明專利]一種提升廢舊鋰電池金屬回收率及純度的方法

在審

• 申請號: 202110385164.0
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113122725A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 陸鈞皓;程興龍;魯統曉;孫軍;王雋哲
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B47/00;C22B23/00;C22B3/38
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郎祺

本發明公開了一種提升廢舊鋰電池金屬回收率及純度的方法，提供第一多級萃取工藝處理廢舊電池正極粉酸浸液，得到第一Mn萃取液和萃余液；提供第一鹽洗工藝多次處理第一Mn萃取液，得到第二Mn萃取液；提供第一反萃取工藝處理第二Mn萃取液，得到Mn鹽；提供第二多級萃取工藝處理萃余液，得到第一Co萃取液和Ni萃余液；提供第二鹽洗工藝和第二反萃取工藝處理得到Co鹽；提供第三多級萃取工藝處理Ni萃余液，得到第一Ni萃取液及雜鹽萃余液；提供第三鹽洗工藝和第三反萃取工藝第一Ni萃取液得到Ni鹽。本發明在萃取過程中加入鹽洗步驟，對不同金屬選取相應的金屬鹽洗液，去除因萃取不完全而引入的雜質離子，去除因萃取劑皂化引入的鈉離子，提升最終產品的純度。

技術領域

本發明涉及環境工程技術領域，尤其涉及一種提升廢舊鋰電池金屬回收率及純度的方法。

背景技術

隨著新能源汽車產業的快速發展，我國已成為世界第一大新能源汽車產銷國，與之相應的，我國動力蓄電池的產銷量也逐年攀升。因此，對于動力蓄電池的回收利用迫在眉睫，得到了社會的高度關注。

新能源汽車的動力電池一般壽命為3-5年，據統計2018年退役動力鋰電池達到8.25GWh，其中三元電池6.83GWh，磷酸鐵鋰電池1.42GWh。預計2022年動力電池回收量將接近45.80Gwh(折合重量30.98萬噸)，2018～2022年年均復合增長率達59.10％以上。

退役動力鋰電池在退役后，如果處置不當，隨意丟棄，一方面會給社會帶來環境影響和安全隱患，另一方面也會造成資源浪費。通過鋰電池上游資源發展情況來看，全球鋰、鈷、鎳資源的分布集中度較高且呈現寡頭壟斷特征，中國鋰資源雖然豐富但稟賦不佳，鎳、鈷資源匱乏，我國鋰、鈷、鎳資源大量依賴進口，對外依存度較高。因此，將退役動力鋰電池進行拆解回收處理，提取其中的鎳、鈷、錳金屬，既可以緩解鋰電池行業原材料稀缺問題，又可以實現環保方面污染物減量化，無害化，資源化的目的。

目前國內普遍采用濕法處理，例如專利CN103400965B公開的一種以廢舊鋰電池為原料逆向回收制備鎳鈷酸鋰工藝，回收退役鋰電池中的有價金屬，但由于鎳，鈷，錳元素性質相近，并有其他例如Na，Cu，Fe等雜質元素的干擾，該工藝很難達到可觀的金屬回收率及回收純度。本領域技術人員還進行了以下研究：

專利CN101871048B，公開了一種從廢舊鋰電池中回收鈷、鎳和錳的方法，該發明通過除雜，萃取等方法從廢舊鋰電池中回收得到相應的金屬鹽，但該方法沒有具體闡述金屬回收率及所得產品的純度。

專利CN111484066A，公開了一種回收廢舊鋰電池制作高純NCM鹽的方法，該發明通過對廢舊鋰電池原材料進行破碎篩分、浸出、除雜、萃取等處理工序，得到相應的金屬鹽溶液，但該方法沒有具體闡述所得金屬鹽溶液的純度。

上述專利存在以下缺陷：1.萃取劑必須先進行皂化，導致Na離子引入體系，但后續均無對應的除雜措施；2.由于萃取過程本身為兩相傳質過程，需借助輔助手段提升萃取的純度及效率，否則產品的純度將無法達到國標要求。

因此，本發明的目的在于提供一個提升廢舊鋰電池金屬回收率及純度的方法，可以提高金屬鹽萃取提純的效率以及純度，使得提取的金屬鹽純度達到國家行業標準的要求。

發明內容

本發明為解決現有技術中的上述問題提出的。

本發明提供了一種提升廢舊鋰電池金屬回收率及純度的方法，包括以下步驟：

步驟S1，提供一第一多級萃取工藝處理廢舊電池正極粉酸浸液，得到第一Mn萃取液和萃余液；

步驟S2，提供一第一鹽洗工藝多次處理所述第一Mn萃取液，得到第二Mn萃取液和第一洗液；

步驟S3，提供一第一反萃取工藝處理所述第二Mn萃取液，得到Mn鹽；