CN114229875A - 废旧钠离子电池综合回收方法 - Google Patents

废旧钠离子电池综合回收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114229875A
CN114229875A CN202111247002.7A CN202111247002A CN114229875A CN 114229875 A CN114229875 A CN 114229875A CN 202111247002 A CN202111247002 A CN 202111247002A CN 114229875 A CN114229875 A CN 114229875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
leaching
nickel
solid
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111247002.7A
Other languages
English (en)
Inventor
余海军
张学梅
谢英豪
李爱霞
钟应声
李长东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd
Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd
Hunan Bangpu Automobile Circulation Co Ltd
Original Assignee
Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd
Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd
Hunan Bangpu Automobile Circulation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd, Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd, Hunan Bangpu Automobile Circulation Co Ltd filed Critical Hunan Brunp Recycling Technology Co Ltd
Priority to CN202111247002.7A priority Critical patent/CN114229875A/zh
Publication of CN114229875A publication Critical patent/CN114229875A/zh
Priority to PCT/CN2022/109227 priority patent/WO2023071350A1/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/34—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/024—Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00—Compounds of manganese
    • C01G45/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/04—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Abstract

本发明公开了一种废旧钠离子电池综合回收方法，包括将电池黑粉与预浸出剂混合研磨，再加入还原剂和氨液进行浸出，固液分离得到浸出液和固体，固体加酸溶解，固液分离得到碳渣和滤液，向滤液中加碱调节pH，分离得到氢氧化铝，继续向滤液中加碱调节pH，分离得到氢氧化锰，向浸出液中加入第一氧化剂、螯合剂和碱，进行蒸氨，固液分离得到含钴不溶物和含镍螯合物溶液。本发明通过电池黑粉与预浸出剂进行氨浸，将反应体系中Mn、Al沉淀，而Na、Ni、Co仍然存于浸出液中，能降低浸出液中有价金属化合物的分离和回收难度，大大缩减了后续沉淀分离的工序，再利用螯合剂与镍生成螯合物，使溶液中镍钴以不同物质共存，由此实现镍钴的高效分离。

Description

废旧钠离子电池综合回收方法
技术领域
本发明属于电池回收技术领域，具体涉及一种废旧钠离子电池综合回收方法。
背景技术
废旧钠离子电池(NIBs)含有大量有价值的物质，例如钠，锰，镍，钴等，如果处理不当对环境具有严重影响，因此，无论是从经济角度还是从环境角度来看，废钠离子电池成为资源回收利用领域的一个重要研究方面。
目前，从废弃电池中回收有价金属的方法可以大致分为直接再生法、湿法冶金法和火法冶金法。直接再生法包括水热再生和固相再生，两者对于废弃正负极材料的纯度都有严格的要求，这限制了其在处理含有大量杂质的废电池的应用，火法冶金法由于不能彻底分类回收各种目标金属，因此像废弃锂离子电池(LIBs)、废弃钠离子电池之类含多种元素的废弃电池将无法进行深度处理，进一步限制了其在主流二次电池的回收应用。对于上述两类回收，湿法冶金工艺因其反应条件温和、操作方便、回收率高，已得到广泛应用。湿法冶金工艺中，一方面，基于热力学原理，一般向湿法浸出体系中加入过氧化氢、淀粉、葡萄糖等还原剂，虽然还原剂的加入可以有效地提高反应温度、浸出效率，但酸浸体系必然受到影响，容易造成二次污染，如生产有毒气酸性气体(Cl2、SO2、NOx)、有机废水，因此对环境构成威胁。另一方面，含碳材料(如碳基负极材料、导电剂、粘结剂、隔膜)能将废电池正极材料转化为金属元素或金属氧化物，相当一部分碳质材料不可避免地会残留下来，在焙烧中还原焙烧废金属，这将导致后续分离的复杂性和浸出的化学试剂的过度使用，降低回收率以及获得的有价金属的效率和纯度，也将进一步提高电池的回收成本，降低目标产品的质量。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高效、环保的废旧钠离子电池综合回收方法。通过电池黑粉与预浸出剂进行氨浸，将反应体系中Mn、Al沉淀，而Na、Ni、Co仍然存于浸出液中，能降低浸出液中有价金属化合物的分离和回收难度，大大缩减了后续沉淀分离的工序，再利用螯合剂与镍生成螯合物，使溶液中镍钴以不同物质共存，由此实现镍钴的高效分离。
根据本发明的一个方面，提出了一种废旧钠离子电池综合回收方法，包括以下步骤：
S1：将废旧钠离子电池进行前处理，得到电池黑粉；
S2：将所述电池黑粉与预浸出剂混合研磨，再加入还原剂和氨液进行浸出，固液分离得到浸出液和固体，所述固体加酸溶解，固液分离得到碳渣和滤液，向所述滤液中加碱调节pH，分离得到氢氧化铝，继续向所述滤液中加碱调节pH，分离得到氢氧化锰；所述预浸出剂为碳酸钠、硫酸铵、碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种或几种；
S3：向所述浸出液中加入第一氧化剂、螯合剂和碱，进行蒸氨，固液分离得到含钴不溶物和含镍螯合物溶液。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述前处理的过程为：废旧钠离子电池经拆解外壳、放电处理、蒸干电解液、破碎、分选出电池壳、集流体和所述电池黑粉。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述放电处理的过程如下：将废旧钠离子电池置于盐溶液中浸泡，进行化学放电，所述盐溶液为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠或磷酸钠中的一种或几种，所述盐溶液的浓度为0-10wt％。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述蒸干电解液的具体过程为：将废旧钠离子电池送至加热设备进行热处理，至电池内部电解液蒸干，所述加热设备选自烧结炉、锟道窑炉、转炉、马弗炉、电炉或烘箱中的一种，加热的温度为100-300℃，加热的时间为0.5-40h。
在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述分选采用多级振动筛筛分出电池壳、铝箔集流体，筛下物即为所述电池黑粉。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，向所述滤液中加碱调节pH至3.0-5.0，分离得到所述氢氧化铝，向所述滤液中加碱调节pH至8.0-12.0，分离得到所述氢氧化锰。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述研磨的时间为1-12h。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述浸出的温度为30-80℃。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸或亚硫酸锰中的一种或几种；优选的，所述还原剂的浓度为0.1-3mol/L。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述酸为硫酸、盐酸、磷酸或硝酸中的一种或几种。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述滤液分离出所述氢氧化锰后，剩余滤液进行蒸发回收氨和钠盐。优选的，所述蒸发的温度为60-120℃，进一步地，时间为0.5-12h。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述预浸出剂的加入量为所述电池黑粉质量的0.01-8％。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述电池黑粉与氨液的固液比1-300g/L，所述氨液的浓度为0.01-8mol/L。
在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述浸出的体系中pH>11。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二铵、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠或乙二胺四乙酸四铵中的一种或几种；优选的，所述浸出液中的镍与所述螯合剂的摩尔比为100：(90-150)。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述第一氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠或Cl2中的一种或几种；优选的，所述第一氧化剂的加入量为氧化所述浸出液中二价钴所需理论量的2-20倍。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，还包括：向所述含镍螯合物溶液中加入亚铁盐和第二氧化剂，固液分离得到镍盐沉淀；其原理为氧化剂与亚铁反应生成羟基自由基和氢氧根、三价铁，羟基自由基是对螯合物进行破络氧化，氢氧根、三价铁与破络氧化后的二价镍生成铁酸镍沉淀(Ni2++Fe3++OH-→NiFe2O4)，进行分离回收镍盐。优选的，所述第二氧化剂为过氧化氢；进一步优选的，所述含镍螯合物溶液中的含镍螯合物、亚铁盐和第二氧化剂的摩尔量为10：(10-30)：(60-150)。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，加入所述碱调节所述浸出液的pH为8.0-14.0。
在本发明的一些实施方式中，步骤S3中，所述蒸氨的温度为70-105℃，进一步地，时间为0.5-12h。
根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
1、通过浸出前电池黑粉与预浸出剂混合、研磨，可以活化电池黑粉中钠、镍、钴、锰等氧化物，后续浸出过程中，能促进电池黑粉与氨快速反应，提高浸出的效率。此外，电池黑粉中的钠、锰、镍、钴可溶于浸出反应体系中，体系中生成Ni(NH3)x 2+、Co(NH3)x 2+、Mn(NH3)x 2+等络合物(x＝3、4、5、6)，其中Ni(NH3)x 2+、Co(NH3)x 2+比较稳定，而Mn(NH3)x 2+将与(NH4)2T、H2O反应(T＝CO3 2-或SO4 2-)，逐渐生成Mn(NH4)2T2沉淀，反应原理如下：
Figure BDA0003321187110000041
M+xNH3→M(NH3)x 2+(M＝Ni、Co、Mn，x＝3、4、5、6)
Figure BDA0003321187110000042
不同的是，浸出体系中，铝与过量氨水反应，生成的Al(OH)3进一步与OH-得到AlO2-，而AlO2-水解得到Al2O3·H2O沉淀。综上，步骤(2)中反应体系中Mn、Al将沉淀，而Na、Ni、Co仍然存于浸出液中，因此能降低浸出液中有价金属化合物的分离和回收难度，大大缩减了后续沉淀分离的工序。
2、向步骤S3中的浸出液(镍钴络合溶液)中加氧化剂、螯合剂目的是：溶液pH>10下，钴被氧化为三价态，控制加入螯合剂的量，镍与螯合剂生成更稳定的螯合物，而三价钴络合物不与螯合剂螯合，因此溶液中镍钴将以不同物质共存。后续蒸氨，分离出氨，溶液中钴将变为氢氧化物沉淀存在，分离得到镍的螯合物，由此实现镍钴的高效分离。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种废旧钠离子电池综合回收方法，具体过程为：
(1)废弃钠离子电池预处理：废弃钠离子电池拆解外壳、废弃钠离子电池置于0.13wt％氯化钠浸泡放电处理、置于烧结炉温度155℃，时间3h36min蒸干电池内部电解液、破碎，利用多级振动筛筛分出电池壳、铝箔集流体，筛下物为电池黑粉；
(2)电池黑粉浸出处理：150g黑粉与12g碳酸钠混合研磨54min，加80mL0.54mol/L的亚硫酸钠和1.5L3.27mol/L的氨液，在53℃下进行浸出，固液分离得到浸出液和固体，固体加浓度为0.21mol/L的稀硫酸溶解，分离出碳渣，剩余溶液搅拌、滴加浓度为1.5mol/L的氢氧化钠调节pH在3.8，压滤分离得到氢氧化铝，继续加氢氧化钠调节pH在8.7，压滤分离得到氢氧化锰，溶液在90℃下蒸发2h36min，回收氨、钠盐；
(3)镍钴回收：基于步骤(2)固液分离得到的浸出液，测定浸出液中含有1.09mol镍、0.48mol钴，搅拌、加入1.3L24.7％的过氧化氢、1L1.14mol/L乙二胺四乙二钠，加浓度为2.0mol/L的氢氧化钠调节pH＝12.7，搅拌，在95℃下进行蒸氨3h，固液分离得到含钴不溶物和含镍螯合物溶液，向含镍螯合物溶液中加入243g硫酸亚铁和1.7L24.7％的过氧化氢，固液分离得到镍盐沉淀。
实施例2
一种废旧钠离子电池综合回收方法，具体过程为：
(1)废弃钠离子电池预处理：废弃钠离子电池拆解外壳、废弃钠离子电池置于0.13wt％氯化钠浸泡放电处理、置于烧结炉温度155℃，时间3h36min蒸干电池内部电解液、破碎，利用多级振动筛筛分出电池壳、铝箔集流体，筛下物为电池黑粉；
(2)电池黑粉浸出处理：150g黑粉与7.5g碳酸钠混合研磨69min，加60mL0.54mol/L的亚硫酸钠和1.2L3.27mol/L的氨液，在53℃下进行浸出，固液分离得到浸出液和固体，固体加浓度为0.21mol/L的稀硫酸溶解，分离出碳渣，剩余溶液搅拌、滴加浓度为1.5mol/L的氢氧化钠调节pH在3.8，压滤分离得到氢氧化铝，继续加氢氧化钠调节pH在8.6，压滤分离得到氢氧化锰，溶液在90℃下蒸发2h55min，回收氨、钠盐；
(3)镍钴回收：基于步骤(2)固液分离得到的浸出液，测定浸出液中含有1.10mol镍、0.48mol钴，搅拌、加入1.4L24.7％的过氧化氢、1.2L1.14mol/L乙二胺四乙二钠，加浓度为2.0mol/L的氢氧化钠调节pH＝12.9，搅拌，在95℃下进行蒸氨3h，固液分离得到含钴不溶物和含镍螯合物溶液，向含镍螯合物溶液中加入221g硫酸亚铁和1.65L24.7％的过氧化氢，固液分离得到镍盐沉淀。
实施例3
一种废旧钠离子电池综合回收方法，具体过程为：
(1)废弃钠离子电池预处理：废弃钠离子电池拆解外壳、废弃钠离子电池置于0.04wt％硫酸钠浸泡放电处理、置于烧结炉温度185℃，时间3h23min蒸干电池内部电解液、破碎，利用多级振动筛筛分出电池壳、铝箔集流体，筛下物为电池黑粉；
(2)电池黑粉浸出处理：120g黑粉与10g硫酸铵混合研磨87min，加75mL0.54mol/L的亚硫酸钠和1.0L3.35mol/L的氨液，在64℃下进行浸出，固液分离得到浸出液和固体，固体加浓度为0.46mol/L的稀盐酸溶解，分离出碳渣，剩余溶液搅拌、滴加浓度为1.5mol/L的氢氧化钠调节pH在3.4，压滤分离得到氢氧化铝，继续加氢氧化钠调节pH在8.4，压滤分离得到氢氧化锰，溶液在90℃下蒸发2h27min，回收氨、钠盐；
(3)镍钴回收：基于步骤(2)固液分离得到的浸出液，测定浸出液中含有0.87mol镍、0.39mol钴，搅拌、加入0.9L29.6％的过氧化氢、1.8L1.14mol/L乙二胺四乙二钠，加浓度为2.0mol/L的氢氧化钠调节pH＝12.9，搅拌，在95℃下进行蒸氨2h55min，固液分离得到含钴不溶物和含镍螯合物溶液，向含镍螯合物溶液中加入213g硫酸亚铁和1.3L29.6％的过氧化氢，固液分离得到镍盐沉淀。
实施例4
一种废旧钠离子电池综合回收方法，具体过程为：
(1)废弃钠离子电池预处理：废弃钠离子电池拆解外壳、废弃钠离子电池置于0.04wt％硫酸钠浸泡放电处理、置于烧结炉温度185℃，时间3h23min蒸干电池内部电解液、破碎，利用多级振动筛筛分出电池壳、铝箔集流体，筛下物为电池黑粉；
(2)电池黑粉浸出处理：120g黑粉与13g硫酸铵混合研磨84min，加75mL0.54mol/L的亚硫酸钠和1.0L3.35mol/L的氨液，在64℃下进行浸出，固液分离得到浸出液和固体，固体加浓度为0.46mol/L的稀盐酸溶解，分离出碳渣，剩余溶液搅拌、滴加浓度为1.5mol/L的氢氧化钠调节pH在3.5，压滤分离得到氢氧化铝，继续加氢氧化钠调节pH在8.8，压滤分离得到氢氧化锰，溶液在90℃下蒸发2h27min，回收氨、钠盐；
(3)镍钴回收：基于步骤(2)固液分离得到的浸出液，测定浸出液中含有0.86mol镍、0.39mol钴，搅拌、加入1.0L29.6％的过氧化氢、1.6L1.14mol/L乙二胺四乙二钠，加浓度为2.0mol/L的氢氧化钠调节pH＝12.8，搅拌，在95℃下进行蒸氨2h55min，固液分离得到含钴不溶物和含镍螯合物溶液，向含镍螯合物溶液中加入187g硫酸亚铁和1.4L29.6％的过氧化氢，固液分离得到镍盐沉淀。
表1实施例1-4电池黑粉中锰钴镍的含量、回收率
含量 锰(％) 钴(％) 镍(％)
实施例1 23.75 18.83 42.43
实施例2 23.83 18.92 42.73
实施例3 23.86 18.80 42.32
实施例4 23.78 18.84 42.36
回收率 锰(％) 钴(％) 镍(％)
实施例1 93.93 93.78 95.752
实施例2 93.70 94.18 96.39
实施例3 96.79 94.57 95.18
实施例4 95.30 95.71 96.84
表2实施例1-4锰钴镍产物的含量
Figure BDA0003321187110000071
Figure BDA0003321187110000081
由表1和表2可见，采用本发明的回收方法，电池黑粉中锰、钴、镍的回收率都比较高，且分离效果好，产物杂质含量低。
上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将废旧钠离子电池进行前处理，得到电池黑粉；
S2：将所述电池黑粉与预浸出剂混合研磨，再加入还原剂和氨液进行浸出，固液分离得到浸出液和固体，所述固体加酸溶解，固液分离得到碳渣和滤液，向所述滤液中加碱调节pH，分离得到氢氧化铝，继续向所述滤液中加碱调节pH，分离得到氢氧化锰；所述预浸出剂为碳酸钠、硫酸铵、碳酸氢钠或碳酸氢铵中的一种或几种；
S3：向所述浸出液中加入第一氧化剂、螯合剂和碱，进行蒸氨，固液分离得到含钴不溶物和含镍螯合物溶液。
2.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S1中，所述前处理的过程为：废旧钠离子电池经拆解外壳、放电处理、蒸干电解液、破碎、分选出电池壳、集流体和所述电池黑粉。
3.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S2中，向所述滤液中加碱调节pH至3.0-5.0，分离得到所述氢氧化铝，向所述滤液中加碱调节pH至8.0-12.0，分离得到所述氢氧化锰。
4.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S2中，所述滤液分离出所述氢氧化锰后，剩余滤液进行蒸发回收氨和钠盐。
5.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S2中，所述预浸出剂的加入量为所述电池黑粉质量的0.01-20％。
6.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S2中，所述电池黑粉与氨液的固液比1-300g/L，所述氨液的浓度为0.01-8mol/L。
7.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二铵、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠或乙二胺四乙酸四铵中的一种或几种；优选的，所述浸出液中的镍与所述螯合剂的摩尔比为100：(90-150)。
8.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述第一氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠或Cl2中的一种或几种；优选的，所述第一氧化剂的加入量为氧化所述浸出液中二价钴所需理论量的2-20倍。
9.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S3中，还包括：向所述含镍螯合物溶液中加入亚铁盐和第二氧化剂，固液分离得到镍盐沉淀。
10.根据权利要求1所述的废旧钠离子电池综合回收方法，其特征在于，步骤S3中，加入所述碱调节所述浸出液的pH为8.0-14.0。
CN202111247002.7A 2021-10-26 2021-10-26 废旧钠离子电池综合回收方法 Pending CN114229875A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111247002.7A CN114229875A (zh) 2021-10-26 2021-10-26 废旧钠离子电池综合回收方法
PCT/CN2022/109227 WO2023071350A1 (zh) 2021-10-26 2022-07-29 废旧钠离子电池综合回收方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111247002.7A CN114229875A (zh) 2021-10-26 2021-10-26 废旧钠离子电池综合回收方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114229875A true CN114229875A (zh) 2022-03-25

Family

ID=80743260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111247002.7A Pending CN114229875A (zh) 2021-10-26 2021-10-26 废旧钠离子电池综合回收方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114229875A (zh)
WO (1) WO2023071350A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115472943A (zh) * 2022-09-05 2022-12-13 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧普鲁士类钠电池正极材料的回收方法及应用
WO2023071350A1 (zh) * 2021-10-26 2023-05-04 广东邦普循环科技有限公司 废旧钠离子电池综合回收方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1068015A (fr) * 1951-09-20 1954-06-22 Perfectionnements à la séparation du nickel et du cobalt
CN107230811A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 中国科学院过程工程研究所 一种正极材料中金属组分的选择性浸出剂及回收方法
CN109193057A (zh) * 2018-09-07 2019-01-11 昆明理工大学 一种利用废旧三元锂电池制备正极材料前驱体的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104316643B (zh) * 2014-10-10 2016-07-06 荆门市格林美新材料有限公司 镍钴锰三元材料的三元素测定方法
CN104831065B (zh) * 2015-04-09 2017-07-07 长沙矿冶研究院有限责任公司 高锰钴比镍钴锰原料中镍钴与锰分离的方法
CN105591171B (zh) * 2015-12-18 2017-12-08 浙江天能能源科技股份有限公司 一种废旧镍钴锰三元锂离子电池中有价金属的回收方法
CN109136571B (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 中南大学 一种从锂离子电池混合富锰废料浸出液中提取有价金属的方法
CN110028111B (zh) * 2019-03-25 2020-12-08 中南大学 三元正极材料前驱体及碳酸锂的制备方法
CN111206153A (zh) * 2020-02-20 2020-05-29 贵州红星电子材料有限公司 一种镍钴锰酸锂电池正极材料的回收方法
CN111690812B (zh) * 2020-06-15 2022-06-07 南方科技大学 一种废旧三元锂电池的回收方法
CN114229875A (zh) * 2021-10-26 2022-03-25 广东邦普循环科技有限公司 废旧钠离子电池综合回收方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1068015A (fr) * 1951-09-20 1954-06-22 Perfectionnements à la séparation du nickel et du cobalt
CN107230811A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 中国科学院过程工程研究所 一种正极材料中金属组分的选择性浸出剂及回收方法
CN109193057A (zh) * 2018-09-07 2019-01-11 昆明理工大学 一种利用废旧三元锂电池制备正极材料前驱体的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DONGMIN LI ET AL.: ""Ammonia leaching mechanism and kinetics of LiCoO2 material from spent lithium-ion batteries"", 《CHINESE CHEMICAL LETTERS》, pages 2333 - 2337 *
李新月: ""废旧三元电池正极材料中镍钴锰的回收工艺研究"", 《万方数据知识服务平台》, pages 33 - 36 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023071350A1 (zh) * 2021-10-26 2023-05-04 广东邦普循环科技有限公司 废旧钠离子电池综合回收方法
CN115472943A (zh) * 2022-09-05 2022-12-13 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧普鲁士类钠电池正极材料的回收方法及应用
CN115472943B (zh) * 2022-09-05 2023-12-12 广东邦普循环科技有限公司 一种废旧普鲁士类钠电池正极材料的回收方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023071350A1 (zh) 2023-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022062675A1 (zh) 一种废旧锂电池正极材料的回收方法
US11710857B2 (en) Recycling of cobalt and nickel from lithium-ion batteries
Senanayake et al. Comparative leaching of spent zinc-manganese-carbon batteries using sulfur dioxide in ammoniacal and sulfuric acid solutions
JP2022542879A (ja) リチウム及び他の金属を廃イオン電池から回収する方法
KR102205442B1 (ko) 리튬이차전지의 폐전극소재로부터 탄산리튬을 이용한 유가금속의 회수 방법
CN114229875A (zh) 废旧钠离子电池综合回收方法
CN111979415B (zh) 一种无需强酸浸出的废旧钴酸锂正极材料的回收方法
CN113957252B (zh) 一种选择性回收废旧锂电池中有价金属的方法
CN112250120B (zh) 利用废锂离子电池黑粉与硫化镍钴矿协同制备三元前驱体和碳酸锂的方法及应用
CN115109936B (zh) 一种废旧电池中有价金属的回收方法
KR20230093490A (ko) 리튬 이온 전지 폐기물의 처리 방법
WO2024000818A1 (zh) 一种废旧锂电池材料的回收方法
WO2022098303A1 (en) Method of metal ion recovery from batteries
Shi et al. Efficient separation and recovery of lithium and manganese from spent lithium-ion batteries powder leaching solution
Illés et al. Extraction of pure Co, Ni, Mn, and Fe compounds from spent Li-ion batteries by reductive leaching and combined oxidative precipitation in chloride media
JP6314730B2 (ja) 廃ニッケル水素電池からの有価金属の回収方法
CN115852152B (zh) 一种协同处理电池黑粉与镍钴氢氧化物的方法
KR102460833B1 (ko) 이차전지 소재 재활용 방법
CN115109933A (zh) 锂离子废旧电池和硫化矿的综合处理工艺
JP6201905B2 (ja) 廃ニッケル水素電池からの有価金属の回収方法
CN114614136A (zh) 一种红土镍矿制取二水磷酸铁和三元正极材料的方法
Pengb et al. Selective extraction of lithium (Li) and preparation of battery grade lithium carbonate (Li2CO3) from spent Li-ion batteries in nitrate system
Sastre et al. Resynthesis of cathode active material from heterogenous leachate composition produced by electric vehicle (EV) battery recycling stream
Dolotko et al. Mechanochemically induced hydrometallurgical method for recycling d-elements from Li-ion battery cathodes
JP7423104B1 (ja) リチウムイオン電池からの金属回収方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination