CN113881858A - 一种含钴废料回收再利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含钴废料回收技术领域，提供一种含钴废料回收再利用的方法，包括：步骤1：废料分类；步骤2：对不同类别的含钴废料分别进行加热还原：对每一种含钴废料，将该种含钴废料装入不锈钢烧舟，将不锈钢烧舟推入推板窑中，通入氢气，控制该种含钴废料对应的加热还原温度，进行加热还原，得到还原后废料为含钴粉末；步骤3：酸浸：将含钴粉末置于稀硫酸中进行酸浸出，得到浸出液为硫酸盐溶液；步骤4：萃取、除杂、分离：对浸出液进行萃取、除杂、分离后，得到硫酸钴单元液。本发明能够使得还原后得到的含钴粉末更易于酸浸出，在大幅度提高含钴废料回收再利用效率的同时保证安全性。

Description

一种含钴废料回收再利用的方法
技术领域
本发明涉及含钴废料回收技术领域，尤其是涉及一种含钴废料回收再利用的方法。
背景技术
钴金属是当今世界的重要战略金属，是制造锂电池、硬质合金领域的重要原料，它被行业称赞为“工业味精”。随着我国新能源产业的快速发展，高铁、汽车等领域快速发展，对钴的需求也呈几何式增长。而我国又是钴资源匮乏的国家，每年的原矿产量只有5000吨，远远不能够满足需求。因此，对含钴废料的资源化利用显得尤为重要。
目前含钴废料回收再利用的项目日益得到政府的大力支持，而现有含钴废料再利用技术还存在不少的难点。当前含钴废料再利用技术较为普遍的是采用单一的酸浸出法制备电池级的硫酸钴，该方法的效率在50-60％，产能一直无法提高，工业化生产严重受到限制。
随着含钴废料种类的不断增多，传统的酸浸出法效率已经大打折扣。为加快废料的浸出效率，行业中也有采用硫酸和硝酸的混酸浸出方法处理含钴废料，处理效率有较大提高，但硝酸属于易制爆品，不利于大规模存储和使用，迫切需求处理效率高且安全的含钴废料回收再利用技术。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种含钴废料回收再利用的方法，能够在大幅度提高含钴废料回收再利用效率的同时保证安全性。
本发明的技术方案为：
一种含钴废料回收再利用的方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤1：废料分类
步骤2：对不同类别的含钴废料分别进行加热还原
对每一种含钴废料，将该种含钴废料装入不锈钢烧舟，将不锈钢烧舟推入推板窑中，通入氢气，控制该种含钴废料对应的加热还原温度，进行加热还原，得到还原后废料为含钴粉末；
步骤3：酸浸
将含钴粉末置于稀硫酸中进行酸浸出，得到浸出液为硫酸盐溶液；
步骤4：萃取、除杂、分离
对浸出液进行萃取、除杂、分离后，得到硫酸钴单元液。
进一步的，所述步骤1中，将回收的含钴废料分成三类包括含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料。
进一步的，所述步骤2中，所述不锈钢烧舟装载废料的重量为15-20kg。
进一步的，所述步骤2中，氢气的流量控制在200-400L/h，含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料的加热还原温度分别控制在550-580℃、580-620℃、620-650℃。
进一步的，所述步骤3中，稀硫酸的浓度为3-10M。
本发明的有益效果为：
本发明通过对含钴废料进行分类加热还原后再酸浸出，能够分别控制每种含钴废料的加热还原温度，使得还原后得到的含钴粉末更易于酸浸出，大幅度提高了酸浸出的效率，能够在提高含钴废料回收再利用效率的同时保证安全性，解决了现有技术中单一酸浸出法存在的效率低、硫酸与硝酸的混酸浸出法存在的安全性低的技术问题。
附图说明
图1为实施例1中本发明的含钴废料回收再利用的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述。
实施例1
如图1所示，本实施例1中本发明的含钴废料回收再利用的方法，包括下述步骤：
步骤1：废料分类
从电池材料厂、正极材料厂、前驱体厂、硬质合金企业等回收来的含钴废料中，有三元材料、二元材料、四氧化三钴和氧化钴材料。本实施例1中，将回收的含钴废料分成三类包括含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料。
步骤2：对不同类别的含钴废料分别进行加热还原
对每一种含钴废料，将该种含钴废料装入不锈钢烧舟，将不锈钢烧舟推入推板窑中，通入氢气，控制该种含钴废料对应的加热还原温度，进行加热还原，得到还原后废料为含钴粉末。
本实施例1中，不锈钢烧舟装载废料的重量为15kg，氢气的流量控制在200L/h，含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料的加热还原温度分别控制在550℃、580℃、620℃。
步骤3：酸浸
将含钴粉末置于稀硫酸中进行酸浸出，得到浸出液为硫酸盐溶液。
本实施例1中，稀硫酸的浓度为3M。
步骤4：萃取、除杂、分离
对浸出液进行萃取、除杂、分离后，得到硫酸钴单元液。
实施例2
本实施例2与实施例1的不同之处在于：
加热还原过程中，不锈钢烧舟装载废料的重量为17.5kg，氢气的流量控制在300L/h，含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料的加热还原温度分别控制在565℃、600℃、635℃。酸浸过程中，稀硫酸的浓度为6.5M。
实施例3
本实施例3与实施例1的不同之处在于：
加热还原过程中，不锈钢烧舟装载废料的重量为20kg，氢气的流量控制在400L/h，含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料的加热还原温度分别控制在580℃、620℃、650℃。酸浸过程中，稀硫酸的浓度为10M。
本发明通过对含钴废料进行分类加热还原后再酸浸出，能够分别控制每种含钴废料的加热还原温度，使得还原后得到的含钴粉末更易于酸浸出，能够将酸浸出效率从传统单一酸浸出法的50％以下提高到90％以上，相比于硫酸与硝酸的混酸浸出法提升了安全性，从而能够在提高含钴废料回收再利用效率的同时保证安全性。
显然，上述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。上述实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。基于上述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也即凡在本申请的精神和原理之内所作的所有修改、等同替换和改进等，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种含钴废料回收再利用的方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤1：废料分类
步骤2：对不同类别的含钴废料分别进行加热还原
对每一种含钴废料，将该种含钴废料装入不锈钢烧舟，将不锈钢烧舟推入推板窑中，通入氢气，控制该种含钴废料对应的加热还原温度，进行加热还原，得到还原后废料为含钴粉末；
步骤3：酸浸
将含钴粉末置于稀硫酸中进行酸浸出，得到浸出液为硫酸盐溶液；
步骤4：萃取、除杂、分离
对浸出液进行萃取、除杂、分离后，得到硫酸钴单元液。
2.根据权利要求1所述的含钴废料回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤1中，将回收的含钴废料分成三类包括含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料。
3.根据权利要求1所述的含钴废料回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述不锈钢烧舟装载废料的重量为15-20kg。
4.根据权利要求2所述的含钴废料回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤2中，氢气的流量控制在200-400L/h，含钴三元废料、含钴二元废料、含钴氧化物废料的加热还原温度分别控制在550-580℃、580-620℃、620-650℃。
5.根据权利要求1所述的含钴废料回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，稀硫酸的浓度为3-10M。
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