[發(fā)明專利]混有三元粉料的磷酸鐵鋰粉提鋰和回收鎳鈷錳金屬的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111644477.X
• 申請(qǐng)日: 2021-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN114195175A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李良彬;李玲玲;章小明;黃斌;曾飛強(qiáng);王超強(qiáng);江天宇;彭亮;張大澤;張鈺;廖奇;黃子威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西贛鋒循環(huán)科技有限公司
• 主分類號(hào): C01D15/08
• 分類號(hào): C01D15/08;C01G53/00
• 代理公司: 南昌華策專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36151
• 代理人: 陳志輝

本發(fā)明提供一種混有三元粉料的磷酸鐵鋰粉提鋰和回收鎳鈷錳金屬的方法。所述混有三元粉料的磷酸鐵鋰粉提鋰和回收鎳鈷錳金屬的方法包括如下步驟：（1）調(diào)漿；（2）超聲高能氧和雙氧水聯(lián)合氧化浸出；（3）樹脂回收鎳鈷錳：將酸浸液用除重樹脂回收鎳鈷錳有價(jià)金屬；（4）初步除雜：將樹脂吸附后液用雙氧水氧化體系殘留亞鐵后，再用含鈣化合物初步除雜，除去Fe、Al、Ti、F、P雜質(zhì)；（5）蒸發(fā)濃縮；（6）堿性除雜、活性炭脫色、CO₂除鈣；（7）絡(luò)合沉鋰，最終得電池級(jí)碳酸鋰產(chǎn)。本發(fā)明提供的混有三元粉料的磷酸鐵鋰粉提鋰和回收鎳鈷錳金屬的方法，適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)備要求低、工藝簡(jiǎn)單、能耗低、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、可實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的綜合回收，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池材料回收領(lǐng)域，具體涉及一種混有三元粉料的磷酸鐵鋰粉提鋰和回收鎳鈷錳金屬的方法。

背景技術(shù)

新能源汽車是全球汽車產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向，也是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。近年來(lái)，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量連續(xù)幾年位居全球第一，而被喻為新能源汽車心臟的動(dòng)力電池，也迎來(lái)了爆發(fā)式的增長(zhǎng)。磷酸鐵鋰電池因其工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用，其市場(chǎng)份額也逐年增加。但是，磷酸鐵鋰電池的壽命在5~8年，經(jīng)新能源汽車的多年推廣，磷酸鐵鋰電池也迎來(lái)了退役高潮。退役磷酸鐵鋰電池若不合理處置，將帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問(wèn)題。因此，退役磷酸鐵鋰電池的回收、無(wú)害化處理和資源化再利用已成為熱點(diǎn)話題。

目前，磷酸鐵鋰電池的回收主要分為高溫再生和濕法回收兩種。高溫再生對(duì)廢舊電池的針對(duì)性不強(qiáng)，需要進(jìn)行嚴(yán)格的除雜以避免雜質(zhì)殘留，工藝能耗高，污染大，且存在難以均勻化修復(fù)的問(wèn)題，導(dǎo)致修復(fù)后磷酸鐵鋰的電容量、充放電性能與一次材料的性能有明顯的下降。濕法回收的原料適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng)，對(duì)雜質(zhì)都有相應(yīng)的除雜工序，可應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

專利CN202110963864.3公布了一種廢舊磷酸鐵鋰材料酸法經(jīng)濟(jì)回收鋰的方法，該方法包括以下步驟：將廢舊磷酸鐵鋰粉末與濃硫酸和水調(diào)成漿料，加熱攪拌條件下進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，然后加入過(guò)氧化氫繼續(xù)進(jìn)行加熱攪拌氧化反應(yīng)，過(guò)濾，濾液先用碳酸鈣溶液調(diào)整pH值，避免鋰與殘留的磷酸根結(jié)合，接著加入石灰調(diào)節(jié)pH除去鎂鎳鈷錳鋁鐵銅等雜質(zhì)，過(guò)濾后加入飽和碳酸鋰除鈣，過(guò)濾，最后在濾液中通二氧化碳沉降回收碳酸鋰。雖然該方法用曝氣的方法代替了一部分的過(guò)氧化氫，但是該方法空氣氧化率低，耗時(shí)長(zhǎng)，加熱條件下過(guò)氧化氫單耗高；凈化液Li濃度低，采用CO2沉降回收碳酸鋰，反應(yīng)率低、沉鋰母液量大、處理成本高；且酸浸液中有機(jī)物未得到處理，影響產(chǎn)品品質(zhì)；同時(shí)，鎳鈷錳金屬未得到回收，造成了資源的浪費(fèi)，不適宜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

專利CN109088120A公布了一種用廢舊磷酸鐵鋰極片制備電池級(jí)碳酸鋰的方法，將廢舊磷酸鐵鋰極片置于焙燒爐于700-850℃條件下焙燒，焙燒料經(jīng)粉碎后過(guò)篩分離鋁粉，鐵鋰粉酸浸除去鐵磷渣，調(diào)堿除雜、沉鋰，制得電池級(jí)碳酸鋰。雖然該方法可以較大程度地回收電池級(jí)碳酸鋰，解決了濕法粘結(jié)劑和電解液對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，但設(shè)備要求高、能耗高、粘結(jié)劑等燃燒造成了較大的環(huán)保壓力，對(duì)回收成本和環(huán)境提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而完成的，本發(fā)明的目的在于提出一種混有三元粉料的磷酸鐵鋰粉提鋰和回收鎳鈷錳金屬的方法。不僅有效降低了過(guò)氧化氫的單耗，解決了殘留有機(jī)物對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，還解決了因原料種類、回收途徑、分類方式、破碎工序等多樣性造成的混雜鎳鈷錳金屬的回收問(wèn)題。該方法原料適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)備要求低、工藝簡(jiǎn)單、成本低、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、可實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的綜合回收。