[發(fā)明專利]一種碳酸鋰的提取方法

在審

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• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN115947357A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 陸鈞皓;吳潔;孫軍;葉小舟;周銘賢;魯統(tǒng)曉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08;H01M10/54
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 張云燕

本發(fā)明公開了一種碳酸鋰的提取方法。該提取方法包括如下步驟：將鋰電池正極材料進行酸處理、焙燒、浸出得富鋰溶液、除雜和沉鋰，即得碳酸鋰；除雜包括一次除雜和二次除雜；一次除雜調(diào)節(jié)所述富鋰溶液的pH值為5?7；二次除雜調(diào)節(jié)所述富鋰溶液的pH為9?10。采用本發(fā)明的碳酸鋰的提取方法，提高了Li元素的回收率和純度，提取得到的碳酸鋰的純度較高，利于實際應用。

技術領域

本發(fā)明具體涉及一種碳酸鋰的提取方法。

背景技術

隨著科技發(fā)展，我國新能源汽車的產(chǎn)量和銷量呈直線上升。而隨著新能源的迅速發(fā)展，報廢/退役的大量動力鋰離子電池也引起了廣泛關注。當新能源汽車動力電池容量衰減至低于80％時，動力電池就不能達到電動汽車的動力需求，就需要進行報廢或退役處理。這些報廢或退役的動力電池未來必定會成為我國主要的城市固體廢棄物之一。廢舊動力電池中的鎳、鈷、錳、鋰等金屬元素具有十分重要的價值，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局公布數(shù)據(jù)顯示，2017年澳大利亞和智利鋰產(chǎn)量分別為18700噸、12000噸，位居第一、第二位，兩國產(chǎn)量合計占全球產(chǎn)量的76.2％，這說明全球鋰生產(chǎn)集中度較高，中國產(chǎn)量約為3000噸，占總產(chǎn)量的7％，表明我國的鋰資源相對匱乏，近年來鋰礦作為戰(zhàn)略資源而被禁止出口，鋰價不斷走高，許多企業(yè)開始對廢舊鋰電池中的鋰元素回收開展研究。

現(xiàn)有技術方案中，發(fā)明專利CN110817907A公開了一種高純碳酸鋰純化的處理系統(tǒng)及方法，主要應用于油田勘探過程中油田水、煤層氣田產(chǎn)出水、鹽湖鹵水、鹽湖晶間鹵水、地熱水、地下鹵水、海水、溫泉水中鋰資源綜合化利用。通過沉淀除雜，蒸發(fā)濃縮，離子交換，純化精制，沉鋰反應等工序，可得到高純碳酸鋰。但該法針對的為含鎂，鈣，錳離子的富鋰溶液，并沒考慮廢舊鋰電池回收過程中可能存在的其他雜質(zhì)離子(鐵，鋅，銅，鎳，鈷等)對高純碳酸鋰提取的影響。

發(fā)明專利CN102502720B公開了一種環(huán)保、能耗低、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高的深度碳化法處理碳酸鹽型鋰精礦生產(chǎn)電池級碳酸鋰工藝，通過將鋰精礦經(jīng)過磨礦，兩次洗礦，調(diào)漿，深度碳化，過濾及除鈣，樹脂交換除鈣、鎂、硼，加熱分解，離心分離，洗滌，烘干與粉碎等步驟得到電池級碳酸鋰，但此方法同樣只針對于鋰精礦原料，不一定適用于從廢舊鋰電池中提取電池級碳酸鋰。相對以前的石灰苛化法，該法無需消耗石灰，產(chǎn)生的鋰渣也較少，無需蒸發(fā)濃縮，解決了石灰苛化法工藝流程長、能耗高、渣量大及成本高等問題。

發(fā)明專利CN111994925A針對現(xiàn)有技術中“含鈷、鎳、錳、鋰的混合溶液中含有大量的鐵、鎂、鈣、鋁、銅等雜質(zhì)離子，造成鈷、鎳、錳、鋰元素分離難度大且所得產(chǎn)品的品質(zhì)低”的技術問題，目的在于提供一種成本低、工藝簡單的廢舊鋰電池中有價資源的綜合利用方法，利用該方法可提取純凈的三元前驅(qū)體和電池級碳酸鋰。通過預處理，除鐵鋁，除銅，除鈣鎂鋰，沉鋰，閃蒸等步驟，得到電池級碳酸鋰，解決了使用離子膜分離溶液離子存在的機械性能差、分離效率低、膜污染等問題。但該方法采用的是后端提鋰的方式，所得鋰溶液純度較低，雜質(zhì)含量較多，造成提取工藝復雜，能耗高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的利用廢舊鋰電池提取碳酸鋰的方法所得的碳酸鋰雜質(zhì)含量較多、純度低的問題，而提供一種碳酸鋰的提取方法。采用本發(fā)明的碳酸鋰的提取方法，提高了Li元素的回收率和純度，提取得到的碳酸鋰的純度較高，利于實際應用。

本發(fā)明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發(fā)明還提供了一種碳酸鋰的提取方法，其包括如下步驟：將鋰電池正極材料進行酸處理、焙燒、浸出得富鋰溶液、除雜、沉鋰，即得所述碳酸鋰；

所述除雜包括一次除雜和二次除雜；所述一次除雜調(diào)節(jié)所述富鋰溶液的pH值為5-7；所述二次除雜調(diào)節(jié)所述富鋰溶液的pH為9-10。

本發(fā)明中，所述除雜即通過向富鋰溶液中加入堿性物質(zhì)，使雜質(zhì)元素生成不溶的氫氧化物而達到除雜的目的。

本發(fā)明中，所述一次除雜調(diào)節(jié)所述富鋰溶液的pH值優(yōu)選為5或7。