[發(fā)明專利]一種從鋰離子電池正極材料中回收鈷的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110698925.8 | 申請日： | 2021-06-23 |
| 公開（公告）號： | CN113337718A | 公開（公告）日： | 2021-09-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 董飄平;蔣航宇;劉宇豪;王璐 | 申請（專利權(quán)）人： | 江西思遠(yuǎn)再生資源有限公司 |
| 主分類號： | C22B7/00 | 分類號： | C22B7/00;C22B15/00;C22B21/00;C22B26/12;H01M10/54;C22B3/30;C22B3/16;C22B23/00 |
| 代理公司： | 北京圣州專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11818 | 代理人： | 劉巖 |
| 地址： | 334000 *** | 國省代碼： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰離子電池 正極 材料 回收 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種從鋰離子電池正極材料中回收鈷的方法，a)將鈷酸鋰與還原劑混合得到鈷酸鋰混合物；b)共晶溶劑作為浸出劑加入到鈷酸鋰混合物中，在攪拌的條件下與含有還原劑的鈷酸鋰反應(yīng)；c)反應(yīng)結(jié)束后過濾，固液分離得到浸出液；d)向浸出液中加入LIX984萃取液，定向萃取銅，得到萃余液和含銅有機(jī)物；e)向萃余液中加入萃鈷萃取劑萃鈷，得到含鈷有機(jī)物和含鋰、鋁萃余液；f)向含鋰、鋁萃余液中加入萃鋁萃取劑萃鋁，得到含鋁有機(jī)物和含鋰萃余液；g)含鋰萃余液通過添加沉淀劑回收金屬鋰。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的一種從鋰離子電池正極材料中回收鈷的方法，具有工藝流程簡單，金屬的浸出率、回收率高、浸出劑綠色環(huán)保等優(yōu)點。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種從鋰離子電池正極材料中回收鈷的方法。
背景技術(shù)
隨著電動汽車的快速推廣和電子產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，鋰電池的市場需求量增幅明顯，廢舊鋰電池所帶來的社會環(huán)境問題也日益凸顯，對廢舊鋰電池的無害化處理和對其中的鈷、鎳、鋰等稀缺金屬的有效回收利用逐漸成為國內(nèi)外研究的重點。
常用回收鋰離子電池正極材料中有價金屬的方法為酸浸法，酸浸法中通常采用無機(jī)強(qiáng)酸，如鹽酸、硫酸和硝酸。鹽酸的浸出效果最佳，但易揮發(fā)，在反應(yīng)過程中會生成氯氣；硝酸不僅易揮發(fā)，還具有強(qiáng)氧化性，容易生成有毒的氮氧化物，且價格高于鹽酸和硫酸；硫酸價廉易得，沸點較高，可采用較高的浸出溫度以提高浸出速率和溶解率，但硫酸的浸出效率相對較低，因此，在實際操作過程中，常在硫酸溶液中添加還原劑過氧化氫，還原劑可促進(jìn)鈷酸鋰中的三價鈷還原為易溶的Co2+，提高浸出率，但過氧化氫穩(wěn)定性差、易分解。此外，酸浸法在液固比為10∶1的條件下，處理1噸電池，大約會產(chǎn)生3000L左右的酸性廢液，不僅危害人體健康，也增加了治污成本，因此需大力發(fā)展綠色環(huán)保試劑和新工藝技術(shù)對廢舊鋰電池進(jìn)行回收。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從鋰離子電池正極材料中回收鈷的方法，具有工藝流程簡單，金屬的浸出率、回收率高、浸出劑綠色環(huán)保等優(yōu)點，不僅能夠解決傳統(tǒng)酸浸法回收有價金屬過程中氮氧化物、氯化物等有毒氣體產(chǎn)生的問題而且還可以解決傳統(tǒng)酸浸法浸出率低、設(shè)備耐腐蝕性要求高、設(shè)備投資大等缺點。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種從鋰離子電池正極材料中回收鈷的方法，包括以下步驟：
a)將鈷酸鋰與還原劑混合得到鈷酸鋰混合物；
b)共晶溶劑作為浸出劑加入到所述鈷酸鋰混合物中，在攪拌的條件下與含有還原劑的鈷酸鋰反應(yīng)；
c)反應(yīng)結(jié)束后過濾，固液分離得到浸出液；
d)向所述浸出液中加入LIX984萃取液，定向萃取銅，得到萃余液和含銅有機(jī)物；
e)向所述萃余液中加入萃鈷萃取劑萃鈷，得到含鈷有機(jī)物和含鋰、鋁萃余液；
f)向所述含鋰、鋁萃余液中加入萃鋁萃取劑萃鋁，得到含鋁有機(jī)物和含鋰萃余液；
g)所述含鋰萃余液通過添加沉淀劑回收金屬鋰；
h)所述含銅有機(jī)物、所述含鈷有機(jī)物分別通過草酸溶液反萃沉淀，得到草酸銅和草酸鈷固體沉淀。
優(yōu)選的，所述還原劑為鋁粉與銅粉的混合物，所述鋁粉與所述鈷酸鋰的質(zhì)量比為0-12％，所述銅粉與所述鈷酸鋰的質(zhì)量比為0-24％。
優(yōu)選的，所述共晶溶劑為氯化膽堿-檸檬酸、氯化膽堿-乙二醇、氯化膽堿-丙二酸、氯化膽堿-馬來酸、氯化膽堿-草酸中的一種或多種混合物的組成。
優(yōu)選的，所述鈷酸鋰混合物與所述共晶溶劑的體積比為10-100。
優(yōu)選的，步驟b)中，浸出溫度為20-80℃，攪拌速率為50-1000rpm，浸出時間為1.0-24h。
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