CN112481493A - 一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，该方法包括以下步骤：1)对废旧三元正极材料进行还原处理；2)将上述还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，获得水浸出液和水浸出渣；3)对上述浸出渣依次进行酸洗和硫酸酸浸，获得酸洗液和酸浸镍钴锰硫酸溶液；4)将上述水浸出液与酸洗液合并后，加入沉淀剂进行沉淀，获得Li2CO3沉淀；5)采用氢氧化钠调节上述酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；6)对上述钴镍溶液进行萃取得到含镍的盐溶液和含钴的盐溶液。采用本发明方法回收得到的每种有价金属化合物或金属盐溶液的杂质较少，纯度高。
Description
技术领域
本发明属于从废旧的电池材料中回收有价金属的技术领域，具体涉及一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法。
背景技术
报废的动力电池中含有大量的有价金属，随意丢弃及处理，不仅造成钴、镍、锰、锂等资源的极大浪费，还会严重污染环境，因此，亟需一种绿色无污染的、可大规划工业化的处理方法。大量文献报道了报废动力电池的回收及资源化，废旧电池湿法处理工艺的研究及应用最为广泛，文献统计及专利统计中占比为57.25％，但报废三元正极材料经过湿法工艺在还原剂条件下酸溶之后，浸出溶液中的镍、钴、锰、锂有价金属通过沉淀法或者萃取法进行分离，浸出液中的锂通常放在所有金属回收之后进行回收，对锂回收的纯度及收率有影响1)在正极材料回收的金属中，锂的金属含量最低，经过湿法工艺的浸出、萃取或沉淀分离后，锂在萃余液中，浓度只有6-8g/l，且含有大量杂质；或者在沉淀后液中随着加入的沉淀剂溶液造成的体积膨胀而稀释，含量在1-2g/L左右，锂浓度越低，整体回收的收率越低，废水量也越大，从而导致了有些湿法回收工艺中经过沉淀除杂及萃取分离后，锂的综合回收率不足60％；2)锂回收制备高纯的电池级的碳酸锂或者氢氧化锂，在任何一种酸浸出体系中，和锂离子同时存在的阴离子，比如硫酸根或者氯离子，在锂的浓缩蒸发过程中会伴随着碳酸锂或者氢氧化锂一起析出，影响回收锂产品的纯度。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，解决了现有技术回收过程中，各有价金属的浸出率低，回收得到的有价金属氧化物或金属盐溶液的杂质含量多，从而导致纯度低的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，对废旧动力电池三元正极材料进行高温氢还原处理，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将所述步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，过滤，获得水浸出液和水浸出渣；
步骤3，对所述步骤2获得的水浸出渣依次进行酸洗和硫酸酸浸，获得酸洗液和酸浸镍钴锰硫酸溶液；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入沉淀剂进行沉淀，获得Li2CO3沉淀；
步骤5，采用氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至3-5，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，对步骤5获得的钴镍溶液进行萃取得到含镍的盐溶液和含钴的盐溶液。
优选地，所述步骤1中，所述高温氢还原处理时，还原气体为摩尔质量比为(2～4)：1的氢气和氮气混合气体；还原时间为2～4h，还原温度为350～650℃。
优选地，所述步骤2中，所述水浸时的搅拌速度为50～150r/min，搅拌时间为0.2～1h。
优选地，所述步骤3中，所述酸洗时所选用的酸为草酸、盐酸中的至少一种。
优选地，所述步骤3中，所述硫酸酸浸时的搅拌速度为50～150r/min，搅拌时间为1.5～2.5h；所述硫酸酸浸时，选用浓度为2～4mol/l的稀硫酸。
优选地，所述步骤4中，采用所述沉淀剂调节所述水浸出液和所述酸洗液的混合溶液的pH值为13.5～14进行沉淀。
优选地，所述步骤4中，所述沉淀剂碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。
优选地，所述步骤4中获得Li2CO3沉淀的纯度大于99.5％。
优选地，所述步骤6中，所述萃取剂为P507、P-204、AD-290中的至少一种。
优选地，所述步骤6中，用P507进行连续逆流萃取后，再用3～7mol/l的盐酸进行反萃。
与现有技术相比，本发明通过采用高温氢还原及湿法冶金联用的方法来回收废旧动力电池三元正极材料中的有价金属锂、镍、钴、锰，该回收方法高效易行，具有产业化的潜力；此外，采用本发明方法回收有价金属锂、镍、钴、锰的过程中，锂的浸出率可达到97.5％镍、钴、锰浸出率分别为96.88％，97.23％和99.78％，且回收得到的每种有价金属化合物或金属盐溶液的杂质较少，纯度高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，在350～650℃下，采用摩尔质量比为(2～4)：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理2～4h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以50～150r/min的搅拌速度搅拌0.2～1h，再过滤，获得水浸出液和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次进行酸洗和硫酸酸浸，获得酸洗液和酸浸镍钴锰硫酸溶液；其中，酸洗时所选用的酸为草酸、盐酸中的至少一种，优选为草酸；硫酸酸浸时应以搅拌速度为50～150r/min搅拌1.5～2.5h；酸浸时选用浓度为2～4mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入沉淀剂，并采用沉淀剂调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为13.5～14进行沉淀，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；其中，沉淀剂碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种，优选为碳酸钠；
步骤5，采用浓度为0.2～1mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至3-5，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行萃取得到含镍的盐溶液和含钴的盐溶液；其中，用P507、P-204、AD-290中的至少一种进行连续逆流萃取后，再用3～7mol/l的盐酸进行反萃。
实施例1
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在450℃下，采用摩尔质量比为3：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理3h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以100r/min的搅拌速度搅拌0.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为100r/min搅拌2h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为3mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为14进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为0.5mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至4，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用5mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例2
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在350℃下，采用摩尔质量比为2：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理4h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以50r/min的搅拌速度搅拌2.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为50r/min搅拌2.5h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为2mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为13.5进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为0.2mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至3，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用3mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例3
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在650℃下，采用摩尔质量比为4：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理2h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以150r/min的搅拌速度搅拌1.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为100r/min搅拌1.5h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为4mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为13.5进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为1mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至5，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用7mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例4
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在450℃下，采用摩尔质量比为3：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理3h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以50r/min的搅拌速度搅拌2.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为50r/min搅拌2.5h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为2mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为13.5进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为0.5mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至3，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用3mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例5
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在450℃下，采用摩尔质量比为3：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理3h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以150r/min的搅拌速度搅拌1.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为100r/min搅拌1.5h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为4mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为13.5进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为0.5mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至5，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用7mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例6
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在350℃下，采用摩尔质量比为2：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理4h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以100r/min的搅拌速度搅拌0.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为100r/min搅拌2h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为3mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为14进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为0.2mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至4，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用5mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例7
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在350℃下，采用摩尔质量比为2：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理4h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以150r/min的搅拌速度搅拌1.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为100r/min搅拌1.5h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为4mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为13.5进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为0.2mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至5，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用7mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例8
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在650℃下，采用摩尔质量比为4：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理2h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以100r/min的搅拌速度搅拌0.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为100r/min搅拌2h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为3mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为14进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为1mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至4，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用5mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
实施例9
一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现：
步骤1，在650℃下，采用摩尔质量比为4：1的氢气和氮气混合还原气体对废旧动力电池三元正极材料进行还原处理2h，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，水浸时以50r/min的搅拌速度搅拌2.5h，再过滤，获得水浸出液(含锂浸出液)和水浸出渣；
步骤3，对步骤2获得的水浸出渣依次通过草酸酸洗和硫酸酸浸，其中，硫酸酸浸时应以搅拌速度为50r/min搅拌2.5h，获得酸洗液(含锂酸洗液)和酸浸镍钴锰硫酸溶液，酸浸时选用浓度为2mol/l的稀硫酸；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入碳酸钠固体，并采用碳酸钠调节水浸出液和酸洗液的混合溶液的pH值为13.5进行沉淀，再抽滤，洗涤，烘干，获得纯度大于99.5％的Li2CO3沉淀；
步骤5，采用浓度为1mol/l的氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至3，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，采用P507对步骤5获得的钴镍溶液进行连续逆流萃取，再用3mol/l的盐酸进行反萃，得到杂质含量低的氯化钴(CoCl2)、氯化镍(NiCl2)及少量氯化锰(MnCl2)溶液。
也可以将上述实施例中步骤3中的草酸替换成盐酸，酸洗的作用都是溶解水浸不完全的锂。
同样也可以将上述实施例中的沉淀剂替换成碳酸铵或碳酸氢铵，作用都是利用其碳酸根离子，与合并溶液中的锂离子发生反应，生成Li2CO3沉淀。
检测例1
分别对实施例1-9中锂的浸出率、镍的浸出率、钴的浸出率以及锰的浸出率进行检测，检测结果详见表1；
表1实施例1-9中锂的浸出率、镍的浸出率、钴的浸出率以及锰的浸出率的检测结果
检测例2
分别对实施例1-9中获得的Li2CO3沉淀、MnO2沉淀、CoCl2溶液以及NiCl2溶液的纯度进行检测，检测结果详见表2；
表2实施例1-9中的Li2CO3沉淀、MnO2沉淀、CoCl2溶液以及NiCl2溶液的纯度检测结果
从表1和表2中的数据可知，采用本发明方法回收Li、Mn、Co、Ni有价金属时，其中，锂的浸出率可达到97.5％镍、钴、锰浸出率分别可达96.88％，97.23％和99.78％；且回收得到的Li2CO3沉淀、MnO2沉淀的纯度分别高达99.5％、98.2％，CoCl2溶液、NiCl2溶液的浓度分别高达60g/L、57.8g/L。
综上所述，本发明通过采用高温氢还原及湿法冶金联用的方法来回收废旧动力电池三元正极材料中的有价金属锂、镍、钴、锰，该回收方法高效易行，具有产业化的潜力；此外，采用本发明方法回收有价金属锂、镍、钴、锰的过程中，锂的浸出率可达到97.5％镍、钴、锰浸出率分别为96.88％，97.23％和99.78％，且回收得到的每种有价金属化合物或金属盐溶液的杂质较少，纯度高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1，对废旧动力电池三元正极材料进行高温氢还原处理，获得还原后的三元正极材料；
步骤2，将所述步骤1中所述的还原后的三元正极材料放入水中进行水浸，过滤，获得水浸出液和水浸出渣；
步骤3，对所述步骤2获得的水浸出渣依次进行酸洗和硫酸酸浸，获得酸洗液和酸浸镍钴锰硫酸溶液；
步骤4，将所述步骤2获得的水浸出液与所述步骤3获得的酸洗液合并后，加入沉淀剂进行沉淀，获得Li2CO3沉淀；
步骤5，采用氢氧化钠调节所述步骤3获得的酸浸镍钴锰硫酸溶液的pH值至3-5，再向调节后的体系中加入KMnO4进行沉淀反应，获得钴镍溶液和MnO2沉淀；
步骤6，对步骤5获得的钴镍溶液进行萃取得到含镍的盐溶液和含钴的盐溶液。
2.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述高温氢还原处理时，还原气体为摩尔质量比为(2～4)：1的氢气和氮气混合气体；还原时间为2～4h，还原温度为350～650℃。
3.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述水浸时的搅拌速度为50～150r/min，搅拌时间为0.2～1h。
4.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述酸洗时所选用的酸为草酸、盐酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述硫酸酸浸时的搅拌速度为50～150r/min，搅拌时间为1.5～2.5h；所述硫酸酸浸时，选用浓度为2～4mol/l的稀硫酸。
6.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤4中，采用所述沉淀剂调节所述水浸出液和所述酸洗液的混合溶液的pH值为13.5～14进行沉淀。
7.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤4中，所述沉淀剂碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤4中获得Li2CO3沉淀的纯度大于99.5％。
9.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤6中，所述萃取剂为P507、P-204、AD-290中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种从废旧动力电池三元正极材料中回收有价金属的方法，其特征在于，所述步骤6中，用P507进行连续逆流萃取后，再用3～7mol/l的盐酸进行反萃。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210312 |