[發明專利]一種電池粉資源化回收方法

在審

• 申請號: 202310022703.3
• 申請日: 2023-01-04
• 公開（公告）號: CN116231135A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 張金超;王明;劉少葵;劉勇奇;鞏勤學;李長東
• 申請（專利權）人: 廣東邦普循環科技有限公司;湖南邦普循環科技有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M10/052;C01B25/37;C01G53/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡靜

本發明公開了一種電池粉資源化回收方法，屬于資源回收利用技術領域，包括以下步驟：向電池粉中加入含磷混合酸液、雙氧水進行酸溶，過濾，得到金屬浸出液；向金屬浸出液中加入第一pH調節劑，調節pH至1.5～2.7，過濾，得到除鐵浸出液和粗磷酸鐵；向除鐵浸出液中加入第二pH調節劑，調節pH至3.5～5.5，過濾，得到合格浸出液和危廢鐵鋁渣；將危廢鐵鋁渣與還原劑混合均勻，而后在加熱條件下進行固相氧化反應，得到前驅體，前驅體熱水洗滌，過濾，得到金屬硫酸鹽溶液和可直接廢棄的鐵鋁氧化物渣；所述的方法回收利用效率高，能將危險固體廢物轉化為一般固體廢物。

技術領域

本發明涉及資源回收利用技術領域，具體一種電池粉資源化回收方法。

背景技術

隨著新能源電動車市場的蓬勃發展，大量退役動力電池面臨處理難題，目前，動力電池回收主要通過火法、濕法、生物法等三種方法，其中火法能耗較高，無法選擇性回收其中貴重金屬，而生物法成本太高，生產周期較長；濕法工藝由于其低成本、高選擇性回收金屬的特點，受到越來越多廠家青睞，但濕法回收過程中產生的廢水、廢氣、廢渣問題嚴重制約著濕法回收工藝的大規模推廣。

在動力電池濕法回收工藝中，電池粉一般經過高酸浸出、除雜、萃取分離、合成等工序，實現鎳鈷錳鋰的選擇性回收，而在除雜過程中，一般是通過調節pH使得鐵、鋁等元素生成相應氫氧化物沉淀排出，即為鐵鋁渣，在此過程中，由于鎳鐵性質接近，部分鎳、鈷、錳會由于共沉淀作用夾雜在鐵鋁渣中，從而導致危險固體廢物的產生和貴重金屬回收率的下降。

因此若是能夠從鐵鋁渣中回收鎳鈷錳等貴重金屬，不僅能夠提高浸出工序金屬回收率，提高經濟效益，還能將危險固體廢物轉化為一般固體廢物，大大降低廢渣處理成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供一種電池粉資源化回收方法，回收利用效率高，能將危險固體廢物轉化為一般固體廢物。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種電池粉資源化回收方法，包括以下步驟：

向電池粉中加入含磷混合酸液、雙氧水進行酸溶，過濾，得到金屬浸出液；

向金屬浸出液中加入第一pH調節劑，調節pH至1.5～2.7，過濾，得到除鐵浸出液和粗磷酸鐵；

向除鐵浸出液中加入第二pH調節劑，調節pH至3.5～5.5，過濾，得到合格浸出液和危廢鐵鋁渣；

將危廢鐵鋁渣與還原劑混合均勻，而后在加熱條件下進行固相氧化反應，得到前驅體，前驅體熱水洗滌，過濾，得到金屬硫酸鹽溶液和可直接廢棄的鐵鋁氧化物渣。

本發明通過將電池粉用含磷混合酸液、雙氧水進行酸溶，其中雙氧水的使用，可以提升金屬浸出效率，同時還能夠氧化亞鐵離子，而所述的含磷混合酸液的加入在酸溶的同時提供磷元素，通過第一次調節pH至1.5～2.7，得到除鐵浸出液和粗磷酸鐵，使鐵以粗磷酸鐵形式產出，有效的提高了經濟價值，通過第二次調節pH至3.5～5.5，得到合格浸出液和危廢鐵鋁渣，此時，合格浸出液可以經過后續萃取工藝依次分理處鎳鈷錳等貴金屬，而危廢鐵鋁渣需要繼續轉化，本發明創造性地將危廢鐵鋁渣與還原劑混合后進行固相氧化反應，使難溶于水的鎳鈷錳氫氧化物轉化為易溶于水的鎳鈷錳硫酸鹽，而鐵鋁氫氧化物部分轉為更加難溶的鐵鋁氧化物，使得鐵鋁渣中貴重金屬鎳鈷錳得到高效回收，提高了生產效益的同時還將危廢鐵鋁渣轉化為一般固廢，降低了廢渣處理成本，隨后經過熱水洗滌，得到了金屬硫酸鹽溶液和可直接廢棄的鐵鋁氧化物渣(一般廢棄物，可直接廢棄)。

需要說明的是，所述的電池粉通過將廢舊動力電池拆解，經粉碎、煅燒得到。

作為本發明的優選實施方案，所述含磷混合酸液中磷元素摩爾量與電池粉中鐵元素摩爾量之比為1～1.2：1，且所述含磷混合酸液中的氫離子濃度為1～2mol/L。