[發(fā)明專利]一種廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210916134.2
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115321502A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖地聞;肖宏;馬成;李林海;蔡鴻雁;趙思思;梁余威;潘俊源
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西埃索凱循環(huán)科技有限公司
• 主分類號: C01B25/37
• 分類號: C01B25/37;C01D15/08;C01G45/02;C01G51/04;C01G53/04;H01M10/0525;H01M10/54
• 代理公司: 長沙德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43229
• 代理人: 葛艷

1.一種廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)將磷酸鐵鋰電池和鎳鈷錳三元電池分別破碎、磁選后過篩，得到兩種電池粉；

2)將兩種電池粉分別煅燒后混合得到混合粉料；

3)將混合粉料加入第一酸溶液進行酸浸反應(yīng)，酸浸反應(yīng)完成后加入氧化劑繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)完成后過濾得到磷鐵石墨渣和含鎳鈷錳鋰濾液；

4)往含鎳鈷錳鋰濾液內(nèi)加入第一萃取劑進行萃取后分離，得到含鋰和鎳的第一溶液和含錳和鈷的第二溶液；往第一溶液內(nèi)加入堿性物質(zhì)得到含鎳沉淀以及含鋰溶液；往第二溶液中加入第二萃取劑進行反萃取，得到含錳和鈷的水相，往含錳和鈷的水相中加入第三萃取劑進行萃取后分離，得到含錳有機相及含鈷水相；

5)將磷鐵石墨渣加入第二酸溶液進行反應(yīng)，過濾得到石墨渣和磷酸鐵溶液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟2)中，混合粉料中，磷酸鐵鋰電池粉與鎳鈷錳三元電池粉的質(zhì)量比大于或等于1:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟2)中，煅燒在惰性氣體的保護下進行，煅燒溫度為450℃～650℃，煅燒時間為0.5～5h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟3)中，所述第一酸溶液為硫酸和鹽酸中的一種或兩種，酸浸反應(yīng)為在40℃～90℃下攪拌反應(yīng)0.5～3h；所述氧化劑為過氧化氫、空氣、次氯酸鈉、硝酸、硝酸鈉、硝酸鉀中的一種或幾種，加入氧化劑后繼續(xù)反應(yīng)0.5～3h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟4)中，所述第一萃取劑包括煤油以及皂化率為45％的P507；所述第二萃取劑為硫酸和鹽酸中的一種或兩種；所述第三萃取劑包括煤油以及皂化率為50％的P204；所述堿性物質(zhì)包括氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉和氨水中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟4)中，所述第一萃取劑加入前，鎳鈷錳鋰濾液pH值調(diào)節(jié)至3.3～6.1；加入堿性物質(zhì)后第一溶液的pH值為6.1～9.2；所述第三萃取劑加入前，含錳和鈷的水相的pH值調(diào)節(jié)至2.2～5.6。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟4)中，將含鋰溶液加熱至80～90℃后，再加入碳酸鈉溶液進行反應(yīng)，反應(yīng)完成后過濾后得到碳酸鋰。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟4)中，將含鈷水相調(diào)節(jié)PH至7～8，得到氫氧化鈷，將含錳有機相加入所述第二萃取劑進行反萃取得到含錳水相，將含錳水相加入氫氧化物得到氫氧化錳。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟5)中，所述第二酸溶液為硫酸和鹽酸中的一種或兩種，反應(yīng)過程中PH值低于1，反應(yīng)時間為0.5～3h。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊磷酸鐵鋰電池與鎳鈷錳三元電池綜合回收工藝，其特征在于，步驟5)中，往磷酸鐵溶液中加入所述堿性物質(zhì)，調(diào)節(jié)使PH至1～4之間，過濾后獲得粗磷酸鐵沉淀，將粗磷酸鐵沉淀加入磷酸洗滌，然后過濾，得到磷酸鐵晶體。