[發明專利]一種從三元正極材料中回收電池級氧化亞鈷的方法

在審

• 申請號: 202210554762.0
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114772654A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 楊秀建;趙躍東;周東海;陳學田
• 申請（專利權）人: 寧波互邦新材料有限公司
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04;H01M10/30;H01M10/54
• 代理公司: 廣州博聯知識產權代理有限公司 44663
• 代理人: 王洪江

本發明提供一種從三元正極材料中回收電池級氧化亞鈷的方法，包括將收集的三元正極材料經過粉碎、浸出、凈化、萃取提純，得到高純鈷溶液體系；然后泵入反應釜內，加熱后加入適量的添加劑；將高純鈷溶液和碳酸鈉鹽溶液按一定的流量比例加入到反應釜內，使其攪拌充分反應到設定條件下，停止反應；將生成的碳酸鈷鹽經過離心脫水，在用去離子水漂洗到鈉離子達到設定指標；將合格的碳酸鈷鹽經過閃蒸烘干、粉碎，將干基碳酸鈷粉體經過還原爐還原焙燒。本發明的氧化亞鈷性能穩定，改善了其在球形氫氧化鎳的混合均勻性，拉片生產過程中的穩定性得到了大幅提升，保證了拉片速度的提高而且不會出現花片現象，提高了正極材料的生產效率和鎳氫電池的電池容量。

技術領域

本發明涉及電池資源回收的技術領域，尤其是一種從三元正極材料中回收電池級氧化亞鈷的方法。

背景技術

作為新能源電池材料的氧化亞鈷，主要用于鎳氫電池的正極材料添加劑，其主要功能和作用是改善和提高單顆電池的電化學性能，增加鎳氫電池的高容量，增強了鎳氫電池的使用性能。

目前生產氧化亞鈷的技術方案有幾種：

1、采用氯化鈷體系生產；

2、采用硫酸鈷體系生產；

3、采用硝酸鈷體系生產。

但是，無論采用哪種體系，在制作碳酸鈷鹽的工藝過程中都存在工藝操作穩定性難控制、鈉鹽陰離子脫除處理難度大、對氧化亞鈷產品質量的影響較大、維持質量的穩定性難度較大的困難。鎳氫電池的生產廠家在制作鎳氫電池的工藝中會經常出現拉花片、沾毛刷等一些質量問題，因此只能制作一把中低容量的鎳氫電池。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種從三元正極材料中回收電池級氧化亞鈷的方法。

本發明的技術方案為：一種從三元正極材料中回收電池級氧化亞鈷的方法，包括以下步驟：

S1)、將收集的三元正極材料經過粉碎、浸出、凈化、萃取提純、從而將鈷元素轉化成為高純鈷溶液體系；

S2)、將步驟S1)中高純鈷溶液體系泵入反應釜內，并加熱到相應的反應溫度，然后再加入適量的添加劑，備用；

S3)、配置一定濃度的碳酸鈉鹽溶液，并加熱到一定溫度備用；

S4)、將步驟S2)和步驟S3)中的兩種溶液按一定的流量比例加入到反應釜內，使其攪拌充分反應到設定條件下，停止反應；

S5)、將生成的碳酸鈷鹽經過離心脫水，在用去離子水漂洗到鈉離子達到設定指標，備用；

S6)、將合格的碳酸鈷鹽經過閃蒸烘干、粉碎后進入下一個工序備用；

S7)、將干基碳酸鈷粉體經過還原爐，還原焙燒制成氧化亞鈷產品。

作為優選的，步驟S1)中，所述的三元正極材料的浸出采用硫酸和鹽酸的混合酸溶解三元正極材料，再通過調整酸溶液的濃度進一步酸化浸出，最后將浸出渣通過濃度為10～25％的亞硫酸鈉溶液，低溫完全浸出，實現三元正極材料完全浸出回收。

作為優選的，步驟S1)中，所述的三元正極材料的凈化為：將上述浸出液通過緩慢加入濃度為10-35％的碳酸鈉溶液，調反應液的PH值到3.5-5.5之間，反應溫度60-90℃，過濾，除去鐵、鋁等部分雜質，得到初級凈化液。

作為優選的，步驟S1)中，所述的三元正極材料的萃取提純為：初級凈化液通過P204有機萃取除雜，進一步深度凈化除去銅、錳、鋅等雜質，再經過P507有機萃取分離制得高純度金屬鈷溶液，所述的鈷溶液為氯化鈷或硫酸鈷或硝酸鈷等溶液。

作為優選的，步驟S2)中，所述的反應溫度為40-100℃。