CN111270073A - 一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,包括:将浸出液与磷酸盐混合,采用沉淀法或还原法将浸出液中的铜回收,得到铜渣和除铜溶液,调节除铜溶液pH,以使磷酸盐沉淀铁和铝,过滤沉淀物得到镍钴锰锂溶液,然后将镍钴锰锂溶液进行萃取分离,过滤沉淀物得到纯净的镍钴锰锂溶液,采用酸性含磷萃取剂将镍钴锰锂溶液进行萃取分离为锰镍钴硫酸溶液和锂溶液,或锰硫酸溶液、镍钴硫酸溶液和锂溶液;最后沉淀锂。本发明采用一种从废旧锂离子电池电极材料中回收有价金属,降低了回收成本,提高了镍钴收率,而且可根据需要得到多种产品。
Description
技术领域
本发明涉及废旧锂离子电池回收利用技术领域,具体而言,涉及一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法。
背景技术
随着锂离子电池的迅速发展,锂离子电池已经占领了便携式消费电子市场,并且不断向新能源电动汽车等领域扩张。我国已成为当今世界上最大的锂电池生产、消费和出口国,预计到2020年动力锂离子电池的需求量将达到125Gwh,报废量将达到2.2Gwh,约50万吨。到2023年,报废量将达到101Gwh,约116万吨。总之,动力电池回收事关安全、污染、资源问题,也影响着新能源汽车的持续发展。废旧锂离子电池资源化技术的开发,不仅有利于环境保护,还有较大的经济效益。
国内外对废旧锂离子电池的处理和有价金属的回收提出了许多处理方法。常用物理或化学的方法进行预处理,然后用火法冶金或湿法冶金的方法回收有价金属。分离或富集方法较多,如将废旧锂离子电池经放电处理后,再经过焙烧、破碎、磁选、分级等工序,得到有价金属的富集物,作为进一步处理的原料。采用特定的化学试剂(有机溶剂或无机酸、碱)分步浸出废旧锂离子电池中的不同成分,浸出液的起始酸(碱)高,再从不同溶液中分别回收其中的有价金属时,又需要加入大量酸(或碱)中和,产生的二次废液、废物多,操作条件差,还常需要添加特殊的助浸剂,浸出时间长,其工艺复杂,流程长,操作烦琐。而采用火法冶金直接高温熔炼废旧锂离子电池时,其设备要求高,金属的回收率较低,产品成分复杂、质量不高,需要进一步处理,对一般企业不适应。特别是一些处理方法需要将废旧锂离子电池中不同成分材料预先分离,其所使用的处理设备多,处理成本大幅度提高,还产生了许多不利于进一步处理的中间产品。因此,开发一种成本低廉、环境友好、适应性强的从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的技术极具意义。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法。
本发明是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,废旧锂离子电池电极材料浸出液为废旧锂离子电池电极材料浸出液分离得到的含镍、钴、铝、锰、锂、铜、铁和磷的溶液,从以上的浸出液中回收有价金属的方法包括以下步骤:将浸出液与磷酸盐混合,采用沉淀法或还原法将浸出液中的铜回收,得到铜渣和除铜溶液,调节除铜溶液pH,以使磷酸盐沉淀铁和铝,过滤沉淀物得到镍钴锰锂溶液,然后将镍钴锰锂溶液进行萃取分离,过滤沉淀物得到纯净的镍钴锰锂溶液。
目前,从溶液中回收有价金属一般都是用萃取法除铁铝、铁铝矾法除铁铝,以及直接沉淀法除铁铝,然后分离锰镍钴。如沉淀法除铁铝的过程中,由于浸出液中含有多种金属离子(如铜、铝、铁、镍、钴和锂等),此时直接加入氢氧化钠沉淀溶液中的铁、铝的时候,若氢氧化钠的添加量控制不精确,则其他金属会同时被沉淀,尤其是夹带大量的镍钴,造成镍钴的回收率低,可见目前的除铁铝方法具有参数控制要求较高、镍钴有价成分损失较多、铁铝去除效率不高、产品质量较难保证的缺点。因此,开发一种成本低廉、环境友好、适应性强的从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的技术极具意义。
鉴于此,发明人经过长期实践提出一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,采用以下的方案:
在浸出液体中加入磷酸盐,由于浸出液是酸性液体,磷酸盐不与金属离子(如金属铁铝镍钴)发生反应;
添加沉淀剂或还原剂分离浸出液中的铜,得到铜渣(过滤除去)和除铜溶液;
然后调节除铜溶液的pH值,此时,浸出液中的磷酸盐与铁铝反应生成沉淀,此时,磷酸盐沉淀选择性的沉淀铁、铝杂质,而不会生成镍钴沉淀,而造成镍钴的大量损失,将上述的溶液进行过滤得到沉淀物和沉淀母液,沉淀物滤去,沉淀母液为纯净的镍钴锰锂溶液,然后将镍钴锰锂溶液进行萃取分离。
可见,本发明实施例中采用的回收方法,将浸出液中所含有的金属依次进行分离,在前期的分离过程中,每一次分离均为选择性的分离,不会夹带其他的金属,将浸出液中含有的铜、铁和铝分离之后,剩余的物质再次进行分次萃取,该方法避免采用目前的分离过程中采用萃取剂或氢氧化物沉淀法将铁、铝分离会夹带大量镍钴,使镍钴收率降低的缺陷,使分离得到的产品的纯度都较高,降低了回收成本,提高了镍钴收率。
在可选的实施方式中,将镍钴锰锂溶液进行萃取分离包括:
采用酸性含磷萃取剂将镍钴锰锂溶液分离得到含锂、镍、钴的萃余液和含锰有机相;
将含锰有机相利用硫酸溶液进行反萃得到硫酸锰溶液,含锂、镍、钴的萃余液利用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含镍、钴有机相;
将含镍、钴有机相利用硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸镍钴溶液,含锂的萃余液利用钠盐进行沉锂,得到锂盐。
在可选的实施方式中,将镍钴锰锂溶液进行萃取分离包括:
采用酸性含磷萃取剂将镍钴锰锂溶液分离得到含锂的萃余液和含锰、镍、钴有机相;
将含锰、镍、钴有机相利用硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰镍钴溶液,含锂的萃余液利用钠盐进行沉锂,得到锂盐。
在可选的实施方式中,磷酸盐包括磷酸钠、磷酸氢二钠以及磷酸二氢钠中的至少一种;
优选的,磷酸盐中的磷酸根与浸出液中含有的铁、铜和铝离子的摩尔比为1:0.6-1。
在可选的实施方式中,沉淀剂为硫化钠,还原剂为铁粉。
由于在除铜的过程中,由于加入还原剂为铁粉时,增加了浸出液中的铁的含量,因此在浸出液中加入磷酸盐时,保证磷酸盐中的磷酸根与浸出液中含有的铁、铜和铝离子的摩尔比为1:0.6-1。
在可选的实施方式中,调节除铜溶液的pH为3.5-4.5;
优选的,调节pH值所用的碱性化合物包括氢氧化钠、碳酸钠以及碳酸氢钠中的至少一种。
由于在除铜过程中,加入的铁粉会消耗少量的酸,因此将除铜液与浸出液相比,pH值会提高至3-3.5,恰好满足除铁铝反应中对pH值的要求。向除铜溶液中缓慢加入碱性化合物作为沉淀剂,使Fe3+水解形成铁沉淀渣,Al3+水解形成铝沉淀渣。随着碱性化合物的加入,反应体系的pH值缓慢升高,当pH值升至3.5-4.5时,停止加入碱性化合物,此时Fe3+和Al3+沉淀完全。保温陈化后过滤,得到铁铝渣和净化液。后续可以对净化液进行萃取等操作,回收其中的有价金属。
在可选的实施方式中,酸性含磷萃取剂包括P204、P507以及Cyanex272中的至少一种。
在可选的实施方式中,钠盐包括氟化钠、磷酸钠以及碳酸钠中的至少一种。
在可选的实施方式中,具体步骤如下:
按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.6-1,将磷酸盐与浸出液混合;
添加沉淀剂或还原剂分离浸出液中的铜杂质,过滤得到铜渣和除铜溶液;
添加碱性化合物调节除铜溶液的pH值为3.5-4.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
按体积比1:1-5,将沉淀母液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂、镍、钴的萃余液和含锰有机相;
将含锰有机相利用浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰溶液;
按体积比1:1-5,将含锂、镍、钴的萃余液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含镍、钴有机相;
将含镍、钴有机相利用浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸镍钴溶液;
将含锂的萃余液中加入钠盐进行沉锂,得到锂盐。
在可选的实施方式中,包括以下步骤:
按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.6-1,将磷酸盐与浸出液混合;
添加沉淀剂或还原剂分离浸出液中的铜杂质,过滤得到铜渣和除铜溶液;
添加碱性化合物调节除铜溶液的pH值为3.5-4.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
按体积比1:2-6,将沉淀母液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含锰、镍、钴有机相;
将含锰、镍、钴有机相利用浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰镍钴溶液;
将含锂的萃余液中加入钠盐进行沉锂,得到锂盐。
本发明具有以下有益效果:
本发明公开了一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法。本发明中的回收方法为:采用沉淀法或还原法将浸出液中的铜回收,得到铜渣和除铜溶液,调节除铜溶液pH,以使磷酸盐沉淀铁和铝,过滤沉淀物得到镍钴锰锂溶液,然后将镍钴锰锂溶液进行萃取分离。该方法避免采用目前的分离过程中采用萃取剂或氢氧化物沉淀法将铁、铝分离会夹带大量镍钴,使镍钴收率降低的缺陷,利用磷酸盐选择性的沉淀铁、铝杂质,然后将镍钴锰锂溶液浸出萃取分离,提高镍钴收率,而且镍钴锰锂溶液可根据需要萃取分离得到多种产品。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,包括以下步骤:
将废旧锂离子电池经过破碎、分选、浸出得到的浸出液,其中含镍5-40g/L,钴3-20g/L,铝0.01-2g/L,锰0.01-20g/L,锂2-10g/L,铜0.1-2g/L,铁0.1-3g/L和磷0.1-3g/L。
对于以上的废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法包括A和B两种方法:
A、从以上的废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,步骤如下:
1)按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.6-1,将磷酸盐加入浸出液;
2)添加沉淀剂或还原剂分离步骤1)浸出液中的铜杂质,过滤得到铜渣和除铜溶液;
3)添加碱性物质调节步骤2)除铜溶液pH值为3.5-4.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
4)按体积比1:1-5,将步骤3)所得的沉淀母液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂、镍、钴的萃余液和含锰有机相;
5)将步骤4)所得的含锰有机相中加入浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰溶液;
6)按体积比1:1-5,将步骤4)所得的含锂、镍、钴的萃余液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含镍、钴有机相;
7)将步骤6)所得的含镍、钴有机相中加入浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸镍钴溶液;
8)将步骤6)所得的含锂的萃余液中加入钠盐进行沉锂,得到锂盐。
B、从以上的废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,步骤如下:
1)按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.6-1,将磷酸盐加入浸出液;
2)添加沉淀剂或还原剂分离步骤1)浸出液中的铜杂质,过滤得到铜渣和除铜溶液;
3)添加碱性物质调节步骤2)除铜溶液pH值为3.5-4.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
4)按体积比1:2-6,将步骤3)所得的沉淀母液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含锰、镍、钴有机相;
5)在步骤4)所得的含锰、镍、钴有机相中加入浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰镍钴溶液;
6)将步骤4)所得的含锂的萃余液中加入钠盐进行沉锂,得到锂盐。
以上的分离回收方法中:
磷酸盐包括磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠中的一种或几种;
沉淀剂为硫化钠,还原剂为铁粉;
碱性物质包括氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或几种;
酸性含磷萃取剂包括P204、P507或Cyanex272中的一种或几种;
钠盐包括氟化钠、磷酸钠或碳酸钠中的一种或几种;
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,首先将某种废旧锂离子电池经过破碎、分选、浸出得到的浸出液,其中含镍5g/L,钴20g/L,铝1.9g/L,锰0.10g/L,锂10g/L,铜2g/L,铁0.1g/L和磷0.2g/L。回收方法包括以下步骤:
(1)、按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.6,将磷酸钠加入浸出液;
(2)、添加硫化钠沉淀浸出液中的铜,过滤得到硫化铜渣和除铜溶液;
(3)、添加氢氧化钠调节除铜溶液pH值为3.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
(4)、按体积比1:1将沉淀母液与P204萃取剂萃取分离,得到含锂、镍、钴的萃余液和含锰有机相;
(5)、将含锰有机相中加入浓度为0.2mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰溶液;
(6)、按体积比1:1,将含锂、镍、钴的萃余液用P507萃取分离,得到含锂的萃余液和含镍、钴有机相;
(7)、将含镍、钴有机相中加入浓度为0.2mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸镍钴溶液;
(8)、将含锂的萃余液中加入磷酸钠进行沉锂,得到磷酸锂。
对于以上的分离方法计算回收率:锂99%、锰镍钴99%、铜99%。
实施例2
一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,首先将某种废旧锂离子电池经过破碎、分选、浸出得到的浸出液,其中含镍5g/L,钴20g/L,铝1.9g/L,锰0.10g/L,锂10g/L,铜2g/L,铁0.1g/L和磷0.2g/L。回收方法包括以下步骤:
(1)、按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:1,将磷酸氢钠加入浸出液;
(2)、添加铁粉还原浸出液中的铜,过滤得到铜粉和除铜溶液;
(3)、添加碳酸钠调节除铜溶液pH值为4.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
(4)、按体积比1:5将沉淀母液与P507萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含锰、镍、钴有机相;
(5)、将含锰、镍、钴有机相中加入浓度为3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰镍钴溶液;
(6)、将含锂的萃余液中加入氟化钠进行沉锂,得到氟化锂。
对于以上的分离方法计算回收率:锂85%、锰镍钴98%、铜98%。
实施例3
一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,首先将某种废旧锂离子电池经过破碎、分选、浸出得到的浸出液,其中含镍38g/L,钴8g/L,铝0.9g/L,锰17.0g/L,锂3g/L,铜0.2g/L,铁2.7g/L和磷2.8g/L。回收方法包括以下步骤:
(1)、按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.8,将磷酸二氢钠和磷酸氢钠加入浸出液;
(2)、添加硫化钠沉淀浸出液中的铜,过滤得到硫化铜渣和除铜溶液;
(3)、添加碳酸氢钠和碳酸钠调节除铜溶液pH值为4.0沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
(4)、按体积比1:2将沉淀母液与P507和Cyanex272混合萃取剂萃取分离,得到含锂、镍、钴的萃余液和含锰有机相;
(5)、将含锰有机相中加入浓度为3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰溶液;
(6)、按体积比1:5,将含锂、镍、钴的萃余液用P507和Cyanex272混合萃取分离,得到含锂的萃余液和含镍、钴有机相;
(7)、将含镍、钴有机相中加入浓度为2.2mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸镍钴溶液;
(8)、将含锂的萃余液中加入碳酸钠进行沉锂,得到碳酸锂。
对于以上的分离方法计算回收率:锂82%、锰镍钴99%、铜98%。
对比例1
与实施例1中的步骤相似,不同之处仅在于:采用萃取剂或氢氧化物沉淀法将铁、铝分离,结果是:锰镍钴收率为97%
对比例2
与实施例1中的步骤相似,不同之处仅在于:对于镍钴锰锂溶液的分离未采用本发明中的萃取分离方法,结果是:废水排放增加10%,硫酸和碱消耗增加30%。
综上,本发明实施例提供了一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,该回收方法包括:将浸出液与磷酸盐混合,采用沉淀法或还原法将浸出液中的铜回收,得到铜渣和除铜溶液,调节除铜溶液pH,以使磷酸盐沉淀铁和铝,过滤沉淀物得到镍钴锰锂溶液,然后将镍钴锰锂溶液进行萃取分离,过滤沉淀物得到纯净的镍钴锰锂溶液,采用酸性含磷萃取剂将镍钴锰锂溶液进行萃取分离为锰镍钴硫酸溶液和锂溶液,或锰硫酸溶液、镍钴硫酸溶液和锂溶液;最后沉淀锂。本发明实施例采用一种从废旧锂离子电池电极材料中回收有价金属,降低了回收成本,提高了镍钴收率,而且可根据需要得到多种产品。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种从废旧锂离子电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法,所述浸出液为废旧锂离子电池电极材料浸出液分离得到的含镍、钴、铝、锰、锂、铜、铁和磷的溶液,其特征在于,包括:将所述浸出液与磷酸盐混合,采用沉淀法或还原法将所述浸出液中的铜回收,得到铜渣和除铜溶液,调节除铜溶液pH,以使磷酸盐沉淀铁和铝,过滤沉淀物得到镍钴锰锂溶液,然后将所述镍钴锰锂溶液进行萃取分离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述镍钴锰锂溶液进行萃取分离包括:
采用酸性含磷萃取剂将所述镍钴锰锂溶液分离得到含锂、镍、钴的萃余液和含锰有机相;
将所述含锰有机相利用硫酸溶液进行反萃得到硫酸锰溶液,所述含锂、镍、钴的萃余液利用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含镍、钴有机相;
将所述含镍、钴有机相利用硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸镍钴溶液,所述含锂的萃余液利用钠盐进行沉锂,得到锂盐。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述镍钴锰锂溶液进行萃取分离包括:
采用酸性含磷萃取剂将所述镍钴锰锂溶液分离得到含锂的萃余液和含锰、镍、钴有机相;
将所述含锰、镍、钴有机相利用硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰镍钴溶液,所述含锂的萃余液利用钠盐进行沉锂,得到锂盐。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磷酸盐包括磷酸钠、磷酸氢二钠以及磷酸二氢钠中的至少一种;
优选的,所述磷酸盐中的磷酸根与所述浸出液中含有的铁、铜和铝离子的摩尔比为1:0.6-1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述沉淀法所用的沉淀剂为硫化钠,所述还原法所用的还原剂为铁粉。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将铜回收后,调节所述除铜溶液的pH为3.5-4.5;
优选的,调节pH值所用的碱性化合物包括氢氧化钠、碳酸钠以及碳酸氢钠中的至少一种。
7.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述酸性含磷萃取剂包括P204、P507以及Cyanex272中的至少一种。
8.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述钠盐包括氟化钠、磷酸钠以及碳酸钠中的至少一种。
9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,具体步骤如下:
按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.6-1,将磷酸盐与浸出液混合;
添加沉淀剂或还原剂分离所述浸出液中的铜杂质,过滤得到铜渣和除铜溶液;
添加碱性化合物调节所述除铜溶液的pH值为3.5-4.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
按体积比1:1-5,将所述沉淀母液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂、镍、钴的萃余液和含锰有机相;
将所述含锰有机相用浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰溶液;
按体积比1:1-5,将所述含锂、镍、钴的萃余液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含镍、钴有机相;
将所述含镍、钴有机相用浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸镍钴溶液;
将所述含锂的萃余液中加入钠盐进行沉锂,得到锂盐。
10.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:
按磷酸根与铁、铜和铝离子的摩尔比1:0.6-1,将磷酸盐与浸出液混合;
添加沉淀剂或还原剂分离所述浸出液中的铜杂质,过滤得到铜渣和除铜溶液;
添加碱性化合物调节所述除铜溶液的pH值为3.5-4.5沉淀铁、铝杂质,过滤得到沉淀物和沉淀母液;
按体积比1:2-6,将所述沉淀母液用酸性含磷萃取剂萃取分离,得到含锂的萃余液和含锰、镍、钴有机相;
将所述含锰、镍、钴有机相用浓度为0.2-3mol/L的硫酸溶液进行反萃取,得到硫酸锰镍钴溶液;
将所述含锂的萃余液中加入钠盐进行沉锂,得到锂盐。
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Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112251617A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-22 | 湖南金凯循环科技有限公司 | 一种从废金属锂电池回收锂的方法 |
CN112342383A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-09 | 湖北金泉新材料有限公司 | 三元废料中镍钴锰与锂的分离回收方法 |
CN112522517A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 北京博萃循环科技有限公司 | 一种回收镍钴锰锂的方法 |
CN112708780A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-27 | 金川集团股份有限公司 | 一种镍钴溶液除铝的方法 |
CN112831662A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 九江天赐高新材料有限公司 | 镍钴锰酸锂三元正极粉料的回收利用方法 |
CN113430390A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-24 | 深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 | 红土镍矿高压酸浸渣的处理方法及正极材料 |
CN114107673A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-01 | 宁波正博能源科技股份有限公司 | 一种废旧锂电池正极材料的回收方法及回收得到的材料 |
CN114107672A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中南大学 | 一种膦酸酯萃取剂及其对废锂电池浸出液中有价金属萃取分离的方法 |
CN114107662A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中南大学 | 一种磷酸酯萃取剂及其对锂锰浸出液萃取分离的方法 |
WO2022062675A1 (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种废旧锂电池正极材料的回收方法 |
CN114427032A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-03 | 重庆大学 | 采用沉淀法分离浸出液原料中有价金属的方法 |
WO2022130793A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池廃棄物の処理方法 |
CN114657380A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-06-24 | 江苏大学 | 从废旧三元锂离子电池的酸性浸出液中分步选择性除杂的方法 |
CN114717419A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-08 | 中国矿业大学 | 从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 |
CN114836631A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-02 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 一种电池材料萃取回收产生的铜锰液的再生利用方法 |
CN114934177A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-08-23 | 福州华复新能源科技有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂回收过程中选择性深度除铝铜的方法 |
CN115011798A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-06 | 攀枝花九星钒钛有限公司 | 从含锂铝电解质中回收锂的方法 |
WO2022219222A1 (en) * | 2021-04-14 | 2022-10-20 | Metso Outotec Finland Oy | Extraction of metals from lithium-ion battery material |
CN116368249A (zh) * | 2021-08-11 | 2023-06-30 | 三菱综合材料株式会社 | 钴及镍的回收方法 |
WO2023224907A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | Agr Lithium Inc. | Method and system for recovery of electrode metals from spent lithium ion batteries |
WO2024001716A1 (zh) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 北京工业大学 | 一种使用疏水性低共熔溶剂从废电池中选择性分离锂与过渡金属的协同萃取方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101942569A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-01-12 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种从废旧锂离子电池及废旧极片中回收锂的方法 |
CN106684489A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-05-17 | 赣南师范大学 | 一种从废旧多元锂离子电池中回收有价金属的方法 |
CN107267759A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-20 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池正极材料的综合回收方法 |
CN107429313A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-12-01 | 捷客斯金属株式会社 | 从锂离子电池废料除去铜的方法和回收金属的方法 |
CN108439438A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-08-24 | 安徽南都华铂新材料科技有限公司 | 由废旧三元电池材料制备镍钴锰硫酸盐和碳酸锂的方法 |
CN109811127A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-28 | 广东省稀有金属研究所 | 一种从电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法 |
CN110066925A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-30 | 浙江天能新材料有限公司 | 一种废旧镍钴锰三元锂电池中有价金属的回收方法 |
CN110512080A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-29 | 金川集团股份有限公司 | 一种废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属分离回收方法 |
-
2020
- 2020-02-03 CN CN202010079371.9A patent/CN111270073A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101942569A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-01-12 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种从废旧锂离子电池及废旧极片中回收锂的方法 |
CN107429313A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-12-01 | 捷客斯金属株式会社 | 从锂离子电池废料除去铜的方法和回收金属的方法 |
CN106684489A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-05-17 | 赣南师范大学 | 一种从废旧多元锂离子电池中回收有价金属的方法 |
CN107267759A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-20 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池正极材料的综合回收方法 |
CN108439438A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-08-24 | 安徽南都华铂新材料科技有限公司 | 由废旧三元电池材料制备镍钴锰硫酸盐和碳酸锂的方法 |
CN109811127A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-28 | 广东省稀有金属研究所 | 一种从电池电极材料浸出液中回收有价金属的方法 |
CN110066925A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-30 | 浙江天能新材料有限公司 | 一种废旧镍钴锰三元锂电池中有价金属的回收方法 |
CN110512080A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-29 | 金川集团股份有限公司 | 一种废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属分离回收方法 |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112342383A (zh) * | 2020-09-17 | 2021-02-09 | 湖北金泉新材料有限公司 | 三元废料中镍钴锰与锂的分离回收方法 |
WO2022062675A1 (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种废旧锂电池正极材料的回收方法 |
CN112251617A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-22 | 湖南金凯循环科技有限公司 | 一种从废金属锂电池回收锂的方法 |
CN112522517A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 北京博萃循环科技有限公司 | 一种回收镍钴锰锂的方法 |
CN112708780A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-27 | 金川集团股份有限公司 | 一种镍钴溶液除铝的方法 |
CN112708780B (zh) * | 2020-12-09 | 2022-09-02 | 金川集团股份有限公司 | 一种镍钴溶液除铝的方法 |
WO2022130793A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池廃棄物の処理方法 |
CN112831662A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 九江天赐高新材料有限公司 | 镍钴锰酸锂三元正极粉料的回收利用方法 |
WO2022219222A1 (en) * | 2021-04-14 | 2022-10-20 | Metso Outotec Finland Oy | Extraction of metals from lithium-ion battery material |
CN113430390A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-24 | 深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 | 红土镍矿高压酸浸渣的处理方法及正极材料 |
US11929473B2 (en) | 2021-08-11 | 2024-03-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Method of recovering cobalt and nickel |
EP4215632A4 (en) * | 2021-08-11 | 2024-01-10 | Mitsubishi Materials Corporation | COBALT AND NICKEL RECOVERY PROCESS |
CN116368249A (zh) * | 2021-08-11 | 2023-06-30 | 三菱综合材料株式会社 | 钴及镍的回收方法 |
CN114107673A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-01 | 宁波正博能源科技股份有限公司 | 一种废旧锂电池正极材料的回收方法及回收得到的材料 |
CN114107673B (zh) * | 2021-11-24 | 2023-10-31 | 宁波正博能源科技股份有限公司 | 一种废旧锂电池正极材料的回收方法及回收得到的材料 |
CN114107672A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中南大学 | 一种膦酸酯萃取剂及其对废锂电池浸出液中有价金属萃取分离的方法 |
CN114107662B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-10-27 | 中南大学 | 一种磷酸酯萃取剂及其对锂锰浸出液萃取分离的方法 |
CN114107662A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中南大学 | 一种磷酸酯萃取剂及其对锂锰浸出液萃取分离的方法 |
CN114427032A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-03 | 重庆大学 | 采用沉淀法分离浸出液原料中有价金属的方法 |
CN114657380B (zh) * | 2022-03-03 | 2023-04-07 | 江苏大学 | 从废旧三元锂离子电池的酸性浸出液中分步选择性除杂的方法 |
CN114657380A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-06-24 | 江苏大学 | 从废旧三元锂离子电池的酸性浸出液中分步选择性除杂的方法 |
CN114717419A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-08 | 中国矿业大学 | 从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 |
CN114934177A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-08-23 | 福州华复新能源科技有限公司 | 一种废旧磷酸铁锂回收过程中选择性深度除铝铜的方法 |
WO2023224907A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | Agr Lithium Inc. | Method and system for recovery of electrode metals from spent lithium ion batteries |
CN114836631B (zh) * | 2022-06-15 | 2023-12-01 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 一种电池材料萃取回收产生的铜锰液的再生利用方法 |
CN114836631A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-02 | 蜂巢能源科技股份有限公司 | 一种电池材料萃取回收产生的铜锰液的再生利用方法 |
CN115011798B (zh) * | 2022-06-17 | 2023-05-30 | 攀枝花九星钒钛有限公司 | 从含锂铝电解质中回收锂的方法 |
CN115011798A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-06 | 攀枝花九星钒钛有限公司 | 从含锂铝电解质中回收锂的方法 |
WO2024001716A1 (zh) * | 2022-06-29 | 2024-01-04 | 北京工业大学 | 一种使用疏水性低共熔溶剂从废电池中选择性分离锂与过渡金属的协同萃取方法 |
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