[發明專利]一種電池黑粉的回收方法及裝置

在審

• 申請號: 202211346775.5
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115764033A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 高升;羅勇迎;易文斌;李衛華;肖超;李攀
• 申請（專利權）人: 中偉新材料股份有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 楊巍;柴春玲

1.一種電池黑粉的回收方法，其特征在于，包括：

對電池黑粉進行熱解處理，得到熱解黑粉及熱解尾氣；

將所述熱解黑粉與碳粉混合后通入第一氫氣進行還原反應，得到還原黑粉及還原尾氣；

將所述還原黑粉進行水浸處理，并通過固液分離分別得到第一鋰溶液和水浸渣；

將所述第一鋰溶液依次進行酸化處理和除雜處理，得到第二鋰溶液；

將所述第二鋰溶液進行電解處理，得到稀硫酸溶液及氫氧化鋰溶液；

將所述氫氧化鋰溶液依次進行碳化處理和除雜處理，得到碳酸氫鋰溶液；

將所述碳酸氫鋰溶液進行蒸發分解處理，得到碳酸鋰漿液及第一CO₂氣體；

將所述碳酸鋰漿液進行后處理，得到電池級碳酸鋰；

將所述還原尾氣進行焚燒處理并回收焚燒產生的余熱，所述余熱作為所述熱解處理中的熱解熱源。

2.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述電池黑粉在隔絕空氣環境下進行熱解，熱解溫度為200～480℃，熱解時間為1～3h，所述電池黑粉破碎至100～300目；

將所述熱解尾氣依次進行冷凝和分離處理，得到電解液和剩余氣體；

將所述剩余氣體進行焚燒處理和水洗處理，得到第二CO₂氣體和吸收液；

對所述吸收液進行堿洗和壓濾處理，得到含鈣磷溶液和第一濾渣；

將所述第一濾渣水洗干燥后得到粗石膏。

3.根據權利要求2所述的回收方法，其特征在于，

對所述剩余氣體進行焚燒處理時的焚燒溫度為600～950℃，空氣過剩系數為1.3～1.75；和/或

對所述剩余氣體進行水洗處理時的水洗溫度為60～80℃，水洗壓力為0.3～1Mpa；和/或

對所述吸收液進行堿洗時的堿洗溫度為55～95℃，堿洗壓力為0.1～0.4MPa。

4.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，

所述熱解黑粉與碳粉進行還原反應時的反應溫度為500～800℃，反應時間為2～5h；和/或

所述熱解黑粉與碳粉進行還原反應時，所述第一氫氣與所述碳粉的摩爾比(1～3):1，所述碳粉中的碳含量不低于85％。

5.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，

將所述還原黑粉進行水浸處理時水浸固液比為400g/L～800g/L，水浸溫度為15～30℃；和/或

將所述熱解黑粉與碳粉混合中的碳粉為活性炭；和/或

將所述第一鋰溶液依次進行酸化處理中的酸化溶液選用稀硫酸溶液，所述稀硫酸溶液濃度5～25％，且所述酸化溶液的pH為3～6。

6.根據權利要求1所述的回收方法，其特征在于，還包括：

將所述水浸渣進行酸化處理，得到第二濾渣、鎳鈷錳溶液和第二氫氣；

將所述鎳鈷錳溶液進行除雜處理，得到鎳產品、鈷產品和錳產品；

將所述第二濾渣水洗干燥后得到粗石墨；

所述第二氫氣作為所述熱解黑粉進行還原反應中所述第一氫氣的來源。

7.根據權利要求2所述的回收方法，其特征在于，

采用CO₂氣體與所述氫氧化鋰溶液進行反應，以對所述氫氧化鋰溶液進行碳化處理；

所述第一CO₂氣體和所述第二CO₂氣體作為所述氫氧化鋰溶液進行碳化處理時的CO₂氣體來源。