[發(fā)明專利]從鋰溶液中分離鋰與三元金屬離子M的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210709342.5
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN114774715B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳萬超;吳芳;李振輝;王濤;羅愛平
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東芳源新材料集團(tuán)股份有限公司;江門市芳源新能源材料有限公司
• 主分類號: C22B26/12
• 分類號: C22B26/12;C22B23/00;C22B47/00;C22B21/00;C22B7/00;H01M10/54
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 薛建強

本發(fā)明提供了一種從鋰溶液中分離鋰與三元金屬離子M的方法，使鋰溶液中的三元金屬離子M形成球形氫氧化物，分離，得到球形氫氧化物及母液，實現(xiàn)鋰溶液中鋰與三元金屬離子M的分離。通過使鋰溶液中的三元金屬離子M形成球形氫氧化物，將三元金屬離子M與鋰元素分離，避免了采用逐級萃取?反萃的方式，生產(chǎn)工序及生產(chǎn)設(shè)備得到簡化，成本大幅度降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種從鋰溶液中分離鋰與三元金屬離子M的方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池因具有的特殊儲能性質(zhì)，在電池市場發(fā)展迅猛，但隨著鋰電池充放電循環(huán)使用，在其壽命到期后需要回收。目前，回收廢舊鋰離子電池的一般步驟為拆卸、篩分、破碎和提取，經(jīng)過破碎后的陰極粉末再經(jīng)過濕法或者火法處理后得到想要的產(chǎn)品。濕法處理的優(yōu)點是回收率高，可達(dá)90%左右，但處理工序復(fù)雜，處理成本較大。且濕法回收過程中通常最后才能提取鋰，一般在其萃取鈷、錳、鎳等金屬離子后，余下鋰元素大部分都在其萃取余液中，由于此時萃余液中的鋰含量低（一般都在1.5~2.0g/L），再次使其富集較為困難，采用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶手段等回收成本高，往往都未經(jīng)回收，尾水經(jīng)處理后排放，造成了環(huán)境污染和資源浪費。火法是指將正極粉末加入造渣劑后在1300℃以上的高溫條件下熔煉造渣以分離有價金屬，雖然火法處理量大，工序簡單，但是對鋰的回收率很低，目前產(chǎn)業(yè)上基本不用。

因此，除萃取法外，如何從鋰溶液中分離鋰與三元金屬離子M（鎳、鈷、錳、鋁等），并具有較高生產(chǎn)效率和可接受的成本區(qū)間，實現(xiàn)鋰與三元金屬離子M的高效分離，進(jìn)一步以及如何實現(xiàn)從電池廢料的源頭，經(jīng)過鋰回收后的、含量低的（一般都在1.5~2.0g/L）鋰回收相關(guān)技術(shù)及回收裝置，目前還沒有報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種從鋰溶液中分離鋰與三元金屬離子M的方法，該方法通過使鋰溶液中的三元金屬離子M形成球形氫氧化物來進(jìn)行分離，具有較高生產(chǎn)效率和可接受的成本區(qū)間，并且實現(xiàn)了鋰的完全回收，有效利用了鋰資源，也避免了對環(huán)境造成堿金屬污染。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

第一方面，本發(fā)明提供了一種從鋰溶液中分離鋰與三元金屬離子M的方法，使所述鋰溶液中的三元金屬離子M形成球形氫氧化物，分離，得到球形氫氧化物及母液，實現(xiàn)鋰溶液中鋰與三元金屬離子M的分離。通過使鋰溶液中的三元金屬離子M形成球形氫氧化物，將三元金屬離子M與鋰元素分離，避免了采用逐級萃取-反萃的方式，生產(chǎn)工序及生產(chǎn)設(shè)備得到簡化，成本大幅度降低。

在本發(fā)明的一些實施方式中，鋰溶液為硫酸鋰、氯化鋰或硝酸鋰中的一種溶液。在本發(fā)明的一些實施方式中，鋰溶液為硫酸鋰溶液。

在本發(fā)明的一些實施方式中，球形氫氧化物中鋰含量≤10ppm，母液中三元金屬離子M的含量≤5ppm。在本發(fā)明的一些實施方式中，球形氫氧化物中鋰含量≤5ppm，母液中三元金屬離子M的含量≤2ppm。在本發(fā)明的一些實施方式中，球形氫氧化物中鋰含量≤2ppm，母液中三元金屬離子M的含量≤2ppm。在本發(fā)明的一些實施方式中，球形氫氧化物中鋰含量≤2ppm，母液中三元金屬離子M的含量≤1ppm。