[發明專利]電池粉浸出液中除氟銅的方法

在審

• 申請號: 202111002974.X
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113802006A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 余海軍;鐘應聲;李愛霞;謝英豪;張學梅;李長東
• 申請（專利權）人: 廣東邦普循環科技有限公司;湖南邦普循環科技有限公司;湖南邦普汽車循環有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;H01M10/54
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 薛建強

本發明公開了一種電池粉浸出液中除氟銅的方法，電池粉經過焙燒后用醇溶液醇洗，向醇洗后的電池粉中加入酸液進行浸出得到浸出液，向浸出液中加入鋁粉進行反應，固液分離得到濾液和氟銅渣，向濾液中加入銨鹽調節pH，分離得到除鋁后液和氫氧化鋁沉淀，對除鋁后液進行加熱除氨。本發明的電池粉焙燒后仍然殘留氟雜質，因此利用醇溶液洗去部分氟雜質，再加入鋁粉與氟反應得到不溶的氟化鋁，具有雙重除氟的作用，且加入的過量的鋁粉，除氟比較徹底，加入鋁粉還能將浸出液中銅還原出來，通過本發明的除氟銅工藝，去除率高，除氟銅步驟簡單。

技術領域

本發明屬于廢舊電池回收技術領域，具體涉及一種電池粉浸出液中除氟銅的方法。

背景技術

目前，主流的鋰電池回收技術為：高溫法焙燒+濕法酸浸回收鋰電池。在高溫法中，先機械破碎，使得廢舊鋰電池金屬外殼碎成小顆粒，通過篩分處理，電池粉從廢極片上脫落，同時熱解掉電池粉的有機粘結劑(例如聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯)、導電劑(六氟磷酸鋰)、有機溶劑等。由于電池粉中含氟、銅雜質較多，高溫熱解后因受熱不完全導致部分氟化物仍殘留在電池粉中，而銅高溫不能除去。因此有相關技術利用除氟劑與電池粉直接混合，去除電池粉中的氟，但除氟劑并不能完全和電池粉中含氟物質反應除去，同時電池粉中也將引入除氟劑中鈣鎂雜質，但電池粉在后續濕法工藝通常用酸浸出電池粉，因此氟化物、鈣鎂進入到浸出液中，除雜工藝進一步復雜化。也有相關技術將電池粉LiHCO₃浸出液加入除氟劑去除含氟物質，但除氟劑中鋁、鋯溶液水解，并不能生成穩定的碳酸鹽進行回收，也忽略了銅粉的存在，因此除氟劑、銅也會殘留在LiHCO₃浸出液中。電池粉中含氟物質，不僅影響廢棄鋰電池正極材料的純度，也對設備產生損害，對電極材料處理環境增加不安全因素。除氟工藝中，必須考慮除氟劑、電池粉中殘留的銅以及引入新的雜質可能性，否則增大了后續萃取除雜工藝的復雜程度。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種電池粉浸出液中除氟銅的方法。

根據本發明的一個方面，提出了一種電池粉浸出液中除氟銅的方法，包括以下步驟：

S1：電池粉經過焙燒后用醇溶液醇洗，向醇洗后的電池粉中加入酸液進行浸出得到浸出液；

S2：向所述浸出液中加入鋁粉進行反應，固液分離得到濾液和氟銅渣；

S3：向所述濾液中加入銨鹽調節pH，分離得到除鋁后液和氫氧化鋁沉淀，對所述除鋁后液進行加熱除氨。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，所述焙燒的溫度為600-1200℃，焙燒的時間為2-8h。所述焙燒在空氣或氧氣氣氛下進行。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，所述電池粉與醇溶液的固液比為1：(0.5-10) kg/L，所述醇溶液中醇的體積分數為0.1-40％。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，所述醇溶液為甲醇、乙醇或丙醇中的一種或幾種。優選醇洗的次數為2-5次。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，醇洗后的電池粉與酸液的固液比為1：(1-30) kg/L，酸液中H⁺的濃度為0.1-30mol/L。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，所述酸液為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸或高氯酸中的一種或幾種。

在本發明的一些實施方式中，步驟S1中，所述浸出的時間為2-10h。

在本發明的一些實施方式中，步驟S2中，所述鋁粉來源于廢舊鋰電池破碎篩分得到的鋁箔。鋁箔粉碎成鋁粉，鋁粉300μm。鋁粉中雜質為廢舊電池破碎時未分離完全的電池粉，因此不需要考慮其對電池粉浸出液的影響。用鋁粉除氟能夠實現鋁箔的回收利用，且鋁從電池粉浸出液中容易除去。