CN112981112B - 一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法 - Google Patents

一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法 Download PDF

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Abstract

一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，涉及废三元锂电池正极材料回收技术领域，包括破碎分离、硫酸一次浸出、硫酸二次浸出、一次浸出液除铝铁、一次萃取、二次萃取、反萃；在多次浸出及萃取后，钴回收率高，制备得到的硫酸钴溶液纯度高，杂质元素含量低，且工序安全环保，适合工业化应用。

Description

一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法
技术领域
本发明涉及废三元锂电池正极材料回收技术领域，尤其涉及一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法。
背景技术
随着我国经济的腾飞和环保意识的日益提高，带动了新能源汽车行业的快速发展。其中的锂电池材料技术是其关键核心之一，因此电池材料制造用的硫酸钴的需求量也日益增长；于此同时，随着锂电池用量的增加，其过高的消耗量也使锂电池固体废物成为世界上增长最快的废物之一，引发了资源的浪费以及环境的污染等一系列问题，因此，从废旧锂电池固体废物中制备高纯的硫酸钴俨然成为了人们继续公关的项目之一，然而现有技术中通常采用“火法”对废旧锂电池固体废物中的金属元素钴进行回收，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种回收废旧锂电池正极粉料中金属的钠盐焙烧方法”，其公告号CN107586960B，其公开了一种回收废旧锂电池正极粉料中金属的钠盐焙烧方法，采用了焙烧，破碎，研磨，酸浸处理的方式进行金属分离，然而电池正极粉料中通常混有粘结剂、隔膜等，煅烧不但能耗较高，并且非常容易产生大量粉尘和有毒废气，不但容易污染环境，也会对人体的健康产生严重影响。
发明内容
本发明是为了克服目前现有技术中通常采用焙烧，破碎，研磨，酸浸处理的方式对废旧三元锂电池的金属元素钴进行分离，然而电池正极粉料中通常混有粘结剂、隔膜等，煅烧不但能耗较高，并且非常容易产生大量粉尘和有毒废气，不但容易污染环境，也会对人体的健康产生严重影响等问题，提出了一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，包括以下制备步骤：
S1：破碎分离：将废三元锂电池进行破碎后进行磁吸、分级过筛和旋风沉降，制备得到电池粉料；
S2：硫酸一次浸出：将电池粉料置于水和二次浸出液中得到混合液，随后加入硫酸反应溶解得到溶解液；
S3：在溶解液中加入还原剂，反应后进行固液分离，得碳粉渣和一次浸出液；
S4：硫酸二次浸出：将碳粉渣置于水中，加入硫酸反应溶解得到碳粉渣溶解液；
S5：在碳粉渣溶解液中加入还原剂，反应后进行固液分离，得到二次碳粉渣和二次浸出液；
S6：一次浸出液除铝铁：在一次浸出液中加入碳酸钠溶液进行除铁铝反应，过滤后制备得到铝铁渣和除铁铝液；
S7：一次萃取：在除铁铝液中加入金属萃取剂，萃取后分离得到含钴水相；
S8：二次萃取：在含钴水相加入金属萃取剂，萃取后分离制备得到含钴有机萃取相；
S9：反萃：将含钴有机萃取相置于硫酸溶液中，反萃后分离金属萃取剂，制备得到高纯硫酸钴。
本发明中，首先通过将废三元锂电池进行破碎后，利用隔膜、铝、铜、铁与电池粉料不同的物理性质，可以通过磁吸、分级过筛和旋风沉降将隔膜、铝、铜、铁与电池粉料进行分离，减少电池粉料中的隔膜、铝、铜、铁等物质，有利于减少后续处理工序，降低产物中杂质的含量；随后，将电池粉料与水和二次浸出液进行混合，加入硫酸后可以生成相应的硫酸钴等硫酸盐，随后再通过还原剂还原高价态金属离子，便于后续回收处理；采用压滤机进行固液分离后，制备得到碳粉渣和一次浸出液，为了进一步提高收率，本发明将碳粉渣进行二次浸出，具体操作为将碳粉渣置于水中，加硫酸反应溶解，随后在碳粉渣溶解液中加入还原剂固液分离后制备得到二次浸出液，二次浸出液和水混合可以作为步骤S2中电池粉料的底液，从而使得电池粉料中的钴元素能够尽可能的转移的一次浸出液中；随后，在一次浸出液中加入碳酸钠溶液，使铁、铝生成相应的铁、铝的氢氧化物沉淀去除铁铝，之后在除铁铝液中加入金属萃取剂，萃取后分离金属萃取剂，得到的含钴水相，随后再在含钴水相中加入金属萃取剂，萃取后分离金属萃取剂，得到含钴有机萃取相，最后将含钴有机萃取相置于硫酸溶液中进行反萃，分离金属萃取剂后制备得到高纯硫酸钴溶液。本发明通过破碎分离、硫酸一次浸出、硫酸二次浸出、一次浸出液除铝铁、一次萃取、二次萃取、反萃等步骤，在多次浸出及萃取后，钴回收率高，制备得到的硫酸钴溶液纯度高，杂质元素含量低，且工序安全环保，适合工业化应用。
作为优选，步骤S2中所述混合液中各原料质量份数为：电池粉料30-40份，水10-100份，二次浸出液0-60份；加入硫酸后pH为0.5-1.5。
本发明中在硫酸一次浸出时，加入硫酸后的pH需控制为0.5-1.5，使得金属离子能够更多的被溶解。
作为优选，所述还原剂为25-30wt％双氧水或焦亚硫酸钠，步骤S3中所述还原剂与电池粉料质量比为0.2-0.4:1；所述反应为在60-85℃下保温6-10h；所述固液分离时控制pH为2-2.5，所述一次浸出液中钴镍镁浓度为60-90g/L。
控制反应温度和时间能够提高转化率和反应效率；
在加入还原剂进行高价态金属离子还原后，需采用碱液将pH调整为2-2.5后进行固液分离，能够防止金属离子的沉淀。
作为优选，步骤S4和S5中各原料质量份数为：碳粉渣20-30份，水30-50份，硫酸10-20份，还原剂5-10份；步骤S5中所述反应为在65-95℃下保温6-10h，所述二次碳粉渣中钴含量≤0.1wt％。
通过各组分份数、控制反应温度和时间能够提高转化率和反应效率；通过控制二次碳粉渣中的钴含量≤0.1wt％，能够既保证钴较高的提取率，也能够保证整个制备工艺的经济性。
作为优选，步骤S6中所述碳酸钠溶液浓度为20-25wt％；所述除铁铝反应条件为：控制pH为5-5.4，在50-80℃、200-250转/min搅拌速率下反应；除铁铝液中铝≤0.6g/L、铁≤0.01g/L、镍钴锰铜的含量为35-60g/L；铝铁渣中钴≤0.3wt％、镍≤0.5wt％。
通过控制一次浸出液除铁铝时的pH和条件，可以将一次浸出液中的铝铁更好的去除；而限定除铁铝液中和铝铁渣中各元素的含量，有利于后续萃取工艺的进行。
作为优选，步骤S7萃取时除铁铝液pH控制为3-3.5；步骤S8萃取时含钴水相pH控制为2.5-3.5。
作为优选，步骤S9中所述硫酸溶液浓度为150-180g/L。
作为优选，所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将2-5份六水合氯化铁置于100-120份甘醇中搅拌溶解，随后加入10-13份乙酸钠和1-2份聚丙二醇，搅拌后置于200-220℃下煅烧6-8h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将3-5份四氧化三铁颗粒分散于300-400份去离子水中，随后加入10-12份果糖和25-30份尿素，搅拌溶解后在190-210℃下反应10-12h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将15-20份丙烯酸异丁酯和2-4份双丙酮丙烯酰胺置于140-160份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入5-8份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.1-0.5份偶氮二异丁腈搅拌1-2h进行预负载，随后在75-85℃下反应4-5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(4)将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入1-2份己二酰肼，随后将pH调节至5-6，反应1-3h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于硅烷偶联剂溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(6)将十二烷基硫酸钠溶解于130-150份水中制备得到浓度为9-12mmol/L的预聚乳化液，随后加入10-15份甲基丙烯酸甲酯和0.1-0.5份过硫酸钾，在60-75℃下预聚反应0.5-1h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于180-200份水中制备得到浓度为9-12mmol/L的聚合乳化液，加入5-8份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入5-10份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、8-15份甲基丙烯酸甲酯、2-4份甲基丙烯酰胺、1-2份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.1-0.5份过硫酸钾后，在60-75℃下进行聚合反应3-4h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于萃取剂中，在真空条件下静置吸附15-20h，过滤后制备得到金属萃取剂。
本发明研发人员在进行大量实验和生产中发现，之间采用P204、P507液相萃取剂进行金属离子的萃取时油水界面非常容易产生絮状物，影响金属萃取，同时液相萃取剂也非常容易导致萃取剂的损失，相分离也较为困难，导致制备得到的产物纯度不高，且成本较大，为克服上述缺陷，本发明制备得到的金属萃取剂为固相形态金属萃取剂，并具有三层结构，其中，壳层为聚合物包覆层，中间层为介孔四氧化三铁颗粒，最内层包覆有有机液相萃取剂，在本发明金属萃取剂使用过程时，可将本发明金属萃取剂投于含金属离子的水中，也可以将金属萃取剂装填成柱进行金属离子的萃取，在金属萃取剂进行金属离子萃取的过程中，金属离子会吸附到金属萃取剂聚合物层的表面，由于本发明中间层的介孔四氧化三铁颗粒表面充满孔洞，因此金属离子可以通过最内层包覆的有机液相萃取剂萃取进入本发明固相形态的金属萃取剂中，同时，由于介孔四氧化三铁颗粒具有磁性，因此当萃取完成之后，可以通过永磁体进行本发明金属萃取剂的回收，方便快捷；并且，将萃取吸附有金属离子的金属萃取剂置于水体中，通过pH和温度的调节，可以实现金属离子的反萃取，实现本发明金属萃取剂的可再生。因此，本发明制备得到的金属萃取剂为固相形态，在使用过程中产生絮状物，同时也不会过多损耗有机液相萃取剂，萃取效果好，萃取后产物纯度高，同时具有磁性，在吸附完成之后可以通过磁体方便快捷的对金属萃取剂进行回收，置于水中，通过pH和温度的调节实现金属离子的反萃取，利于工业化使用。
本发明固相形态的金属萃取剂在制备过程中，首先制备得到了四氧化三铁颗粒，再通过水热法将四氧化三铁颗粒转化为具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；随后，利用具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒内的空腔进行聚合物的负载，在负载过程中，将单体丙烯酸异丁酯、双丙酮丙烯酰胺、引发剂偶氮二异丁腈和具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒搅拌进行预负载，此时丙烯酸异丁酯、双丙酮丙烯酰胺和偶氮二异丁腈会进入至空腔内，随后升高温度引发反应并进行保温，制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒，其中，负载的聚合物分子链中具有聚丙烯酸异丁酯链段及聚双丙酮丙烯酰胺，聚丙烯酸异丁酯链段具有强大的亲油性能，能够帮助金属萃取剂进行有机液相萃取剂的吸附，而聚双丙酮丙烯酰胺链段上具有活性酮羰基，在后续制备过程中，通过加入己二酰肼，活性酮羰基能够与己二酰肼上的活性酰肼基团发生交联反应，使得介孔四氧化三铁颗粒空腔内负载的线性聚合物转变为三维网络状结构，制备得到了交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒，而将线性聚合物转变为三维网络状结构，可以防止介孔四氧化三铁颗粒空腔内的聚合物通过介孔脱除；随后，对交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒进行聚合物包覆，由于交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒表面富有羟基，对其进行硅烷偶联剂改性后赋予其和丙烯酸酯单体聚合的活性基团，本发明采用嵌段共聚物对交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒进行包覆，包覆时，首先将甲基丙烯酸甲酯进行预聚制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物，这是由于本发明研发人员在实验时，发现若全采用单体形式进行包覆，则部分单体会通过介孔进入到空腔内，影响后续有机液相萃取剂的吸附，进而影响萃取效率，而部分采用预聚物的形式，可以降低单体进入空腔概率；同时，本发明在聚合物包覆中采用了甲基丙烯酰胺和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，其中甲基丙烯酰胺具有活性氨基，使得聚合物包覆层能够与金属离子产生强相互作用，增加萃取率，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯作为交联剂可以增加聚合物包覆层交联密度，防止有机液相萃取剂渗漏；在制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒后，将其浸渍于有机液相萃取剂中，在真空条件下静置吸附后使得聚合物包覆四氧化三铁颗粒空腔内充满有机液相萃取，成功制备得到金属萃取剂。
作为优选，步骤(5)中所述硅烷偶联剂溶液为2-5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液。
作为优选，步骤(8)中所述萃取剂包括P204或P507。
本发明中步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明通过破碎分离、硫酸一次浸出、硫酸二次浸出、一次浸出液除铝铁、一次萃取、二次萃取、反萃等步骤，在多次浸出及萃取后，钴回收率高，制备得到的硫酸钴溶液纯度高，杂质元素含量低，且工序安全环保，适合工业化应用；
(2)本发明制备得到的金属萃取剂为固相形态，在使用过程中产生絮状物，同时也不会过多损耗有机液相萃取剂，萃取效果好，萃取后产物纯度高，同时具有磁性，在吸附完成之后可以通过磁体方便快捷的对金属萃取剂进行回收，置于水中，通过pH和温度的调节实现金属离子的反萃取，利于工业化使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
总实施例：一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，包括以下制备步骤：
S1：破碎分离：将废三元锂电池进行破碎后进行磁吸、分级过筛和旋风沉降，制备得到电池粉料；
S2：硫酸一次浸出：将30-40份电池粉料置于10-100份水和0-60份二次浸出液中得到混合液，随后加入硫酸将pH调整为0.5-1.5后反应溶解得到溶解液；
S3：在溶解液中加入还原剂，在60-85℃下保温反应6-10h后，将调整为pH为2-2.5，随后进行固液分离，得碳粉渣和一次浸出液，所述一次浸出液中钴镍镁浓度为60-90g/L；所述还原剂为25-30wt％双氧水或焦亚硫酸钠，还原剂与电池粉料质量比为0.2-0.4:1；
S4：硫酸二次浸出：将20-30份碳粉渣置于30-50份水中，加入10-20份硫酸反应溶解得到碳粉渣溶解液；
S5：在碳粉渣溶解液中加入5-10份还原剂，在65-95℃下保温反应6-10h后进行固液分离，得到二次碳粉渣和二次浸出液，所述二次碳粉渣中钴含量≤0.1wt％；
S6：一次浸出液除铝铁：控制pH为5-5.4，在50-80℃、200-250转/min搅拌速率下在一次浸出液中加入20-25wt％碳酸钠溶液进行除铁铝反应，过滤后制备得到铝铁渣和除铁铝液；除铁铝液中铝≤0.6g/L、铁≤0.01g/L、镍钴锰铜的含量为35-60g/L；铝铁渣中钴≤0.3wt％、镍≤0.5wt％；
S7：一次萃取：将除铁铝液pH控制为3-3.5，加入金属萃取剂，萃取后分离得到含钴水相；S8：二次萃取：将含钴水相pH控制为2.5-3.5，加入金属萃取剂，萃取后分离制备得到含钴有机萃取相；
S9：反萃：将含钴有机萃取相置于150-180g/L硫酸溶液中，反萃后分离金属萃取剂，制备得到高纯硫酸钴；
所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将2-5份六水合氯化铁置于100-120份甘醇中搅拌溶解，随后加入10-13份乙酸钠和1-2份聚丙二醇，搅拌后置于200-220℃下煅烧6-8h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将3-5份四氧化三铁颗粒分散于300-400份去离子水中，随后加入10-12份果糖和25-30份尿素，搅拌溶解后在190-210℃下反应10-12h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将15-20份丙烯酸异丁酯和2-4份双丙酮丙烯酰胺置于140-160份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入5-8份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.1-0.5份偶氮二异丁腈搅拌1-2h进行预负载，随后在75-85℃下反应4-5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(4)将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入1-2份己二酰肼，随后将pH调节至5-6，反应1-3h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于2-5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(6)将十二烷基硫酸钠溶解于130-150份水中制备得到浓度为9-12mmol/L的预聚乳化液，随后加入10-15份甲基丙烯酸甲酯和0.1-0.5份过硫酸钾，在60-75℃下预聚反应0.5-1h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于180-200份水中制备得到浓度为9-12mmol/L的聚合乳化液，加入5-8份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入5-10份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、8-15份甲基丙烯酸甲酯、2-4份甲基丙烯酰胺、1-2份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.1-0.5份过硫酸钾后，在60-75℃下进行聚合反应3-4h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置吸附15-20h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
实施例1：一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，包括以下制备步骤：
S1：破碎分离：将废三元锂电池进行破碎后进行磁吸、分级过筛和旋风沉降，制备得到电池粉料；
S2：硫酸一次浸出：将35份电池粉料置于50份水和30份二次浸出液中得到混合液，随后加入硫酸将pH调整为1后反应溶解得到溶解液；
S3：在溶解液中加入10份28wt％双氧水，在75℃下保温反应8h后，将调整为pH为2，随后进行固液分离，得碳粉渣和一次浸出液，所述一次浸出液中钴镍镁浓度为75g/L；
S4：硫酸二次浸出：将25份碳粉渣置于40份水中，加入15份硫酸反应溶解得到碳粉渣溶解液；
S5：在碳粉渣溶解液中加入7份28wt％双氧水，在80℃下保温反应8h后进行固液分离，得到二次碳粉渣和二次浸出液，所述二次碳粉渣中钴含量≤0.1wt％；
S6：一次浸出液除铝铁：控制pH为5.2，在65℃、230转/min搅拌速率下在一次浸出液中加入22wt％碳酸钠溶液进行除铁铝反应，过滤后制备得到铝铁渣和除铁铝液；除铁铝液中铝≤0.6g/L、铁≤0.01g/L、镍钴锰铜的含量为35-60g/L；铝铁渣中钴≤0.3wt％、镍≤0.5wt％；
S7：一次萃取：将除铁铝液pH控制为3.3，加入金属萃取剂，萃取后分离得到含钴水相；
S8：二次萃取：将含钴水相pH控制为3，加入金属萃取剂，萃取后分离制备得到含钴有机萃取相；
S9：反萃：将含钴有机萃取相置于160g/L硫酸溶液中，反萃后分离金属萃取剂，制备得到高纯硫酸钴；
所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将4份六水合氯化铁置于110份甘醇中搅拌溶解，随后加入12份乙酸钠和1.5份聚丙二醇，搅拌后置于210℃下煅烧7h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将4份四氧化三铁颗粒分散于350份去离子水中，随后加入11份果糖和28份尿素，搅拌溶解后在200℃下反应11h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将17份丙烯酸异丁酯和3份双丙酮丙烯酰胺置于150份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入7份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.4份偶氮二异丁腈搅拌1.5h进行预负载，随后在80℃下反应4.5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(4)将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入1.5份己二酰肼，随后将pH调节至5.5，反应2h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于2.5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(6)将十二烷基硫酸钠溶解于140份水中制备得到浓度为10mmol/L的预聚乳化液，随后加入13份甲基丙烯酸甲酯和0.3份过硫酸钾，在70℃下预聚反应0.8h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于190份水中制备得到浓度为10mmol/L的聚合乳化液，加入7份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入8份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、13份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酰胺、1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.3份过硫酸钾后，在70℃下进行聚合反应3.5h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置吸附17h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
实施例2：一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，包括以下制备步骤：
S1：破碎分离：将废三元锂电池进行破碎后进行磁吸、分级过筛和旋风沉降，制备得到电池粉料；
S2：硫酸一次浸出：将30份电池粉料置于10份水和60份二次浸出液中得到混合液，随后加入硫酸将pH调整为0.5后反应溶解得到溶解液；
S3：在溶解液中加入6份焦亚硫酸钠，在60℃下保温反应10h后，将调整为pH为2，随后进行固液分离，得碳粉渣和一次浸出液，所述一次浸出液中钴镍镁浓度为60g/L；
S4：硫酸二次浸出：将20份碳粉渣置于30份水中，加入10份硫酸反应溶解得到碳粉渣溶解液；
S5：在碳粉渣溶解液中加入5份焦亚硫酸钠，在65℃下保温反应10h后进行固液分离，得到二次碳粉渣和二次浸出液，所述二次碳粉渣中钴含量≤0.1wt％；
S6：一次浸出液除铝铁：控制pH为5，在50℃、200转/min搅拌速率下在一次浸出液中加入20wt％碳酸钠溶液进行除铁铝反应，过滤后制备得到铝铁渣和除铁铝液；除铁铝液中铝≤0.6g/L、铁≤0.01g/L、镍钴锰铜的含量为35-60g/L；铝铁渣中钴≤0.3wt％、镍≤0.5wt％；
S7：一次萃取：将除铁铝液pH控制为3，加入金属萃取剂，萃取后分离得到含钴水相；
S8：二次萃取：将含钴水相pH控制为2.5，加入金属萃取剂，萃取后分离制备得到含钴有机萃取相；
S9：反萃：将含钴有机萃取相置于150g/L硫酸溶液中，反萃后分离金属萃取剂，制备得到高纯硫酸钴；
所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将2份六水合氯化铁置于100份甘醇中搅拌溶解，随后加入10份乙酸钠和1份聚丙二醇，搅拌后置于200℃下煅烧8h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将3份四氧化三铁颗粒分散于300份去离子水中，随后加入10份果糖和25份尿素，搅拌溶解后在190℃下反应12h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将15份丙烯酸异丁酯和2份双丙酮丙烯酰胺置于140份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入5份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.1份偶氮二异丁腈搅拌1h进行预负载，随后在75℃下反应5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(4)将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入1份己二酰肼，随后将pH调节至5，反应1h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于2wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(6)将十二烷基硫酸钠溶解于130份水中制备得到浓度为9mmol/L的预聚乳化液，随后加入10份甲基丙烯酸甲酯和0.1份过硫酸钾，在60℃下预聚反应1h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于180份水中制备得到浓度为9mmol/L的聚合乳化液，加入5份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入5份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、8份甲基丙烯酸甲酯、2份甲基丙烯酰胺、1份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.1份过硫酸钾后，在60℃下进行聚合反应4h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置吸附15h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
实施例3：一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，包括以下制备步骤：
S1：破碎分离：将废三元锂电池进行破碎后进行磁吸、分级过筛和旋风沉降，制备得到电池粉料；
S2：硫酸一次浸出：将40份电池粉料置于100份水中得到混合液，随后加入硫酸将pH调整为1.5后反应溶解得到溶解液；
S3：在溶解液中加入16份30wt％双氧水，在85℃下保温反应6h后，将调整为pH为2.5，随后进行固液分离，得碳粉渣和一次浸出液，所述一次浸出液中钴镍镁浓度为90g/L；
S4：硫酸二次浸出：将30份碳粉渣置于50份水中，加入20份硫酸反应溶解得到碳粉渣溶解液；
S5：在碳粉渣溶解液中加入10份30wt％双氧水，在95℃下保温反应6h后进行固液分离，得到二次碳粉渣和二次浸出液，所述二次碳粉渣中钴含量≤0.1wt％；
S6：一次浸出液除铝铁：控制pH为5.4，在80℃、250转/min搅拌速率下在一次浸出液中加入25wt％碳酸钠溶液进行除铁铝反应，过滤后制备得到铝铁渣和除铁铝液；除铁铝液中铝≤0.6g/L、铁≤0.01g/L、镍钴锰铜的含量为60g/L；铝铁渣中钴≤0.3wt％、镍≤0.5wt％；
S7：一次萃取：将除铁铝液pH控制为3.5，加入金属萃取剂，萃取后分离得到含钴水相；
S8：二次萃取：将含钴水相pH控制为3.5，加入金属萃取剂，萃取后分离制备得到含钴有机萃取相；
S9：反萃：将含钴有机萃取相置于180g/L硫酸溶液中，反萃后分离金属萃取剂，制备得到高纯硫酸钴；
所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将5份六水合氯化铁置于120份甘醇中搅拌溶解，随后加入13份乙酸钠和2份聚丙二醇，搅拌后置于220℃下煅烧6h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将5份四氧化三铁颗粒分散于400份去离子水中，随后加入12份果糖和30份尿素，搅拌溶解后在210℃下反应10h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将20份丙烯酸异丁酯和4份双丙酮丙烯酰胺置于160份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入8份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.5份偶氮二异丁腈搅拌2h进行预负载，随后在85℃下反应4h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(4)将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入2份己二酰肼，随后将pH调节至6，反应3h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(6)将十二烷基硫酸钠溶解于150份水中制备得到浓度为12mmol/L的预聚乳化液，随后加入15份甲基丙烯酸甲酯和0.5份过硫酸钾，在75℃下预聚反应1h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于200份水中制备得到浓度为12mmol/L的聚合乳化液，加入8份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入10份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、15份甲基丙烯酸甲酯、4份甲基丙烯酰胺、2份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.5份过硫酸钾后，在75℃下进行聚合反应3h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置吸附20h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
对比例1：与实施例1的区别在于，步骤S7中采用常规P204萃取剂；S8中采用常规P507萃取剂。
对比例2：与实施例1的区别在于，所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将4份六水合氯化铁置于110份甘醇中搅拌溶解，随后加入12份乙酸钠和1.5份聚丙二醇，搅拌后置于210℃下煅烧7h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将4份四氧化三铁颗粒分散于350份去离子水中，随后加入11份果糖和28份尿素，搅拌溶解后在200℃下反应11h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒分散于2.5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(4)将十二烷基硫酸钠溶解于140份水中制备得到浓度为10mmol/L的预聚乳化液，随后加入13份甲基丙烯酸甲酯和0.3份过硫酸钾，在70℃下预聚反应0.8h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(5)将十二烷基硫酸钠溶解于190份水中制备得到浓度为10mmol/L的聚合乳化液，加入7份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入8份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、13份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酰胺、1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.3份过硫酸钾后，在70℃下进行聚合反应3.5h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(6)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置17h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
对比例3：与实施例1的区别在于，所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将4份六水合氯化铁置于110份甘醇中搅拌溶解，随后加入12份乙酸钠和1.5份聚丙二醇，搅拌后置于210℃下煅烧7h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将4份四氧化三铁颗粒分散于350份去离子水中，随后加入11份果糖和28份尿素，搅拌溶解后在200℃下反应11h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将17份丙烯酸异丁酯置于150份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入7份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.4份偶氮二异丁腈搅拌1.5h进行预负载，随后在80℃下反应4.5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于2.5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(6)将十二烷基硫酸钠溶解于140份水中制备得到浓度为10mmol/L的预聚乳化液，随后加入13份甲基丙烯酸甲酯和0.3份过硫酸钾，在70℃下预聚反应0.8h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于190份水中制备得到浓度为10mmol/L的聚合乳化液，加入7份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入8份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、13份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酰胺、1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.3份过硫酸钾后，在70℃下进行聚合反应3.5h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置17h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
对比例4：与实施例1的区别在于，所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将4份六水合氯化铁置于110份甘醇中搅拌溶解，随后加入12份乙酸钠和1.5份聚丙二醇，搅拌后置于210℃下煅烧7h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将4份四氧化三铁颗粒分散于350份去离子水中，随后加入11份果糖和28份尿素，搅拌溶解后在200℃下反应11h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将17份丙烯酸异丁酯和3份双丙酮丙烯酰胺置于150份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入7份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.4份偶氮二异丁腈搅拌1.5h进行预负载，随后在80℃下反应4.5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(4)将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入1.5份己二酰肼，随后将pH调节至5.5，反应2h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于2.5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于190份水中制备得到浓度为10mmol/L的聚合乳化液，加入7份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入21份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酰胺、1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.3份过硫酸钾后，在70℃下进行聚合反应3.5h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置17h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
对比例5：与实施例1的区别在于，所述金属萃取剂制备时聚甲基丙烯酸甲酯预聚物制备时预聚反应时间为0.2h。
对比例6：与实施例1的区别在于，所述金属萃取剂制备时聚甲基丙烯酸甲酯预聚物制备时预聚反应时间为1.5h。
对比例7：与实施例1的区别在于，所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
(1)将4份六水合氯化铁置于110份甘醇中搅拌溶解，随后加入12份乙酸钠和1.5份聚丙二醇，搅拌后置于210℃下煅烧7h，制备得到四氧化三铁颗粒；
(2)将4份四氧化三铁颗粒分散于350份去离子水中，随后加入11份果糖和28份尿素，搅拌溶解后在200℃下反应11h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
(3)将17份丙烯酸异丁酯和3份双丙酮丙烯酰胺置于150份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入7份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.4份偶氮二异丁腈搅拌1.5h进行预负载，随后在80℃下反应4.5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(4)将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入1.5份己二酰肼，随后将pH调节至5.5，反应2h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
(5)将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于2.5wt％甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
(6)将十二烷基硫酸钠溶解于140份水中制备得到浓度为10mmol/L的预聚乳化液，随后加入13份甲基丙烯酸甲酯和0.3份过硫酸钾，在70℃下预聚反应0.8h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
(7)将十二烷基硫酸钠溶解于190份水中制备得到浓度为10mmol/L的聚合乳化液，加入7份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入8份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、16份甲基丙烯酸甲酯、1.5份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.3份过硫酸钾后，在70℃下进行聚合反应3.5h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
(8)将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于P204/P507萃取剂中，在真空条件下静置17h，过滤后制备得到金属萃取剂；其中，步骤S7采用的金属萃取剂为吸附P204的金属萃取剂；步骤S8采用的金属萃取剂为吸附P507的金属萃取剂。
将实施例制备得到的硫酸钴溶液进行检测。
Figure BDA0002940593890000141
Figure BDA0002940593890000151
由上述数据可知，本发明制备得到的硫酸钴溶液纯度高，符合标准。
对实施例及对比例钴回收率进行测试，结果如下表所示。
项目 钴回收率(％)
实施例1 98.3
实施例2 98.8
实施例3 97.9
对比例1 93.5
对比例2 82.1
对比例3 73.7
对比例4 80.4
对比例5 80.9
对比例6 82.0
对比例7 82.4
由上述数据可知，本发明实施例钴回收率较高，对比例1采用常规的液相P204/P507萃取剂，未采用本发明制备得到的金属萃取剂，钴回收率相对较低；对比例2与实施例1的区别在于介孔四氧化三铁颗粒空腔内未进行聚合物负载，导致萃取剂吸附不足或后续流失，影响萃取率，从而降低了钴回收率；对比例3与实施例1的区别在于空腔内负载的聚合物未进行交联，导致制备过程中聚合物脱除，负载不足，影响钴回收率；对比例4-6中，甲基丙烯酸甲酯未进行预聚或预聚时间超过限定范围，钴回收率有所降低；对比例7与实施例1的区别在于聚合物包覆层未采用甲基丙烯酰胺，降低了聚合物包覆层与金属离子间的相互作用，影响了钴的回收率。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1：破碎分离：将废三元锂电池进行破碎后进行磁吸、分级过筛和旋风沉降，制备得到电池粉料；
S2：硫酸一次浸出：将电池粉料置于水和二次浸出液中得到混合液，随后加入硫酸反应溶解得到溶解液；
S3：在溶解液中加入还原剂，反应后进行固液分离，得碳粉渣和一次浸出液；
S4：硫酸二次浸出：将碳粉渣置于水中，加入硫酸反应溶解得到碳粉渣溶解液；
S5：在碳粉渣溶解液中加入还原剂，反应后进行固液分离，得到二次碳粉渣和二次浸出液；
S6：一次浸出液除铝铁：在一次浸出液中加入碳酸钠溶液进行除铁铝反应，过滤后制备得到铝铁渣和除铁铝液；
S7：一次萃取：在除铁铝液中加入金属萃取剂，萃取后分离得到含钴水相；
S8：二次萃取：在含钴水相加入金属萃取剂，萃取后分离制备得到含钴有机萃取相；
S9：反萃：将含钴有机萃取相置于硫酸溶液中，反萃后分离金属萃取剂，制备得到高纯硫酸钴；
所述金属萃取剂包括以下制备步骤：
（1）将2-5份六水合氯化铁置于100-120份甘醇中搅拌溶解，随后加入10-13份乙酸钠和1-2份聚丙二醇，搅拌后置于200-220℃下煅烧6-8h，制备得到四氧化三铁颗粒；
（2）将3-5份四氧化三铁颗粒分散于300-400份去离子水中，随后加入10-12份果糖和25-30份尿素，搅拌溶解后在190-210℃下反应10-12h，分离洗涤烘干，制备得到具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒；
（3）将15-20份丙烯酸异丁酯和2-4份双丙酮丙烯酰胺置于140-160份N,N-二甲基甲酰胺中，随后加入5-8份具有空腔的介孔四氧化三铁颗粒和0.1-0.5份偶氮二异丁腈搅拌1-2h进行预负载，随后在75-85℃下反应4-5h，离心烘干后制备得到聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
（4）将制备得到的聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于去离子水中，加入1-2份己二酰肼，随后将pH调节至5-6，反应1-3h后离心干燥，制备得到交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒；
（5）将交联聚合物负载介孔四氧化三铁颗粒分散于硅烷偶联剂溶液中，制备得到硅烷改性四氧化三铁颗粒；
（6）将十二烷基硫酸钠溶解于130-150份水中制备得到浓度为9-12mmol/L的预聚乳化液，随后加入10-15份甲基丙烯酸甲酯和0.1-0.5份过硫酸钾，在60-75℃下预聚反应0.5-1h后破乳，制备得到聚甲基丙烯酸甲酯预聚物；
（7）将十二烷基硫酸钠溶解于180-200份水中制备得到浓度为9-12mmol/L的聚合乳化液，加入5-8份硅烷改性四氧化三铁颗粒混合均匀后，加入5-10份聚甲基丙烯酸甲酯预聚物、8-15份甲基丙烯酸甲酯、2-4份甲基丙烯酰胺、1-2份三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.1-0.5份过硫酸钾后，在60-75℃下进行聚合反应3-4h，破乳后将沉淀洗涤干燥，制备得到聚合物包覆四氧化三铁颗粒；
（8）将聚合物包覆四氧化三铁颗粒置于萃取剂中，在真空条件下静置吸附15-20h，过滤后制备得到金属萃取剂，所述萃取剂包括P204或P507。
2.根据权利要求1所述的一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，步骤S2中所述混合液中各原料质量份数为：电池粉料30-40份，水10-100份，二次浸出液0-60份；加入硫酸后pH为0.5-1.5。
3.根据权利要求1所述的一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，所述还原剂为25-30wt%双氧水或焦亚硫酸钠，步骤S3中所述还原剂与电池粉料质量比为0.2-0.4:1；所述反应为在60-85℃下保温6-10h；所述固液分离时控制pH为2-2.5，所述一次浸出液中钴镍镁浓度为60-90g/L。
4.根据权利要求1所述的一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，步骤S4和S5中各原料质量份数为：碳粉渣20-30份，水30-50份，硫酸10-20份，还原剂5-10份；步骤S5中所述反应为在65-95℃下保温6-10h，所述二次碳粉渣中钴含量≤0.1wt%。
5.根据权利要求1所述的一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，步骤S6中所述碳酸钠溶液浓度为20-25wt%；所述除铁铝反应条件为：控制pH为5-5.4，在50-80℃、200-250转/min搅拌速率下反应；除铁铝液中铝≤0.6g/L、铁≤0.01g/L、镍钴锰铜的含量为35-60g/L；铝铁渣中钴≤0.3wt%、镍≤0.5wt%。
6.根据权利要求1所述的一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，步骤S7萃取时除铁铝液pH控制为3-3.5；步骤S8萃取时含钴水相pH控制为2.5-3.5。
7.根据权利要求1所述的一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，步骤S9中所述硫酸溶液浓度为150-180g/L。
8.根据权利要求1所述的一种废三元锂电池正极材料制备高纯硫酸钴溶液的方法，其特征在于，步骤（5）中所述硅烷偶联剂溶液为2-5wt%甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷乙醇水溶液。
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