CN115011790A - 镍钴锰的回收方法及回收得到的材料与回收系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种镍钴锰的回收方法及回收得到的材料与回收系统，镍钴锰的回收方法包括以下步骤：将废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂；将筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；将还原料浸出处理，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的固体和含锂离子的液体；将浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物；将浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物。工艺流程简单，过程条件易于控制，回收效率高，完成一次生产用时短，对设备要求不高，生产效益高。
Description
技术领域
本申请属于废旧电池回收处理技术领域，更具体地说，是涉及镍钴锰的回收方法及回收得到的材料与回收系统。
背景技术
近年来，随着科技的发展，新能源汽车越来越受人们青睐，而锂离子电池自商业化以来，由于其能量密度高，工作电压高，无记忆效应，循环寿命长被用作新能源汽车的电源。
但随着新能源汽车产业化的逐步推进，废旧动力锂离子电池的处理问题也开始显现。锂离子电池中含有较多的镍、钴、锰等金属元素，如若处置不当，则会造成严重的安全隐患和极大的资源浪费。如果能将废旧的锂离子电池中金属价值高的金属加以回收利用，无论从环保还是资源回收方面都有重大意义。
锂离子电池的金属回收主要是回收废旧三元正极材料中的镍、钴、锰等金属元素。现有的收废旧三元正极材料回收方法主要有火法冶金和湿法冶金，其中，火法冶金会产生废气，污染环境，且对高温处理的设备要求较高，需要添加相应的净化回收设备；而湿法冶金更适合回收化学成分比较单一的废旧锂离子电池，废旧三元正极材料中的成分比较复杂，湿法冶金的回收效果不理想；两种回收方法的回收率为50％-60％，回收率低。
发明内容
基于此，本申请的一个目的是提供一种镍钴锰的回收方法，以解决现有技术中存在的从废旧三元正极材料中回收镍钴锰回收率低的技术问题。
本申请的又一目的是提供一种回收得到的材料。
本申请的再一目的是提供一种镍钴锰的回收方法采用的回收系统。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
一种镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
将废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂；
将筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
将还原料进行浸出处理，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的混合固体和含锂离子的液体；
将浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物；
将浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物。
可选地，还原气体为天然气，将筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料的方法包括以下步骤：
将筛下物输送至还原装置中；
向还原装置以100m3/h-150m3/h的流速输入天然气；
将筛下物以0.8t/h-1.5t/h的传送速度在还原装置内还原，得到还原料。
可选地，原气体包括烷烃类气体、烯烃类气体、炔烃类气体中的至少一种，或者，还原气体包括氢气。
可选地，将还原料进行浸出处理，得到浸出浆料的方法包括以下步骤：
将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料。
可选地，将浸出浆料进行过滤处，得到浸出渣包括以下步骤：
将浸出浆料放入压滤装置中，在40℃-55℃温度和0.4MPa-0.6MPa压力下进行压滤，得到浸出渣。
可选地，将浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物的方法包括以下步骤：
将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂；
将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂；
将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水洗液和二级水浸渣，取二级水浸渣，二级水浸渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
可选地，二级水洗液回收用于将浸出渣进行一级水洗。
可选地，将二级水浸渣重复至少一次一级水洗、一级水洗压滤、二级水洗和二级水洗压滤。
以及，一种回收材料，采用如上述任一所述的镍钴锰的回收方法回收得到的材料。
以及，如上述任一所述的镍钴锰的回收方法采用的回收系统，包括：
过筛装置，用于将废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，所述筛下物包括镍钴锰酸锂；
还原装置，用于将所述筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，所述还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
浸出装置，用于将所述还原料进行浸出处理，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的混合固体和含锂离子的液体；
过滤装置，用于将所述浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，所述浸出渣包括镍、钴及锰氧化物的混合固体；
水洗装置，用于将所述浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物；
所述还原装置、浸出装置、过滤装置和水洗装置依次连接。
1、本申请提供的镍钴锰的回收方法，废旧三元正极材料过筛后，可去除部分杂质如铝铜箔等，筛下物主要成分为镍钴锰酸锂，筛下物经还原，获得主要成分为镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂，经浸出和水洗，去除氧化锂等可溶物质，得到镍单质、钴单质、锰氧化物，则锰以锰氧化物的形式回收；与现有技术相比，本申请的镍钴锰的回收方法的工艺流程简单，过程条件易于控制，减少了废气产生，具有回收效率高，完成一次生产用时短，对设备要求不高，生产效益高的优点。
2、本申请提供的镍钴锰的回收方法回收得到的材料，其主要成分为镍单质、钴单质和锰氧化物，可以将回收得到的材料进行再次利用，例如将回收得到的材料进行溶解，然后制作镍钴锰氧化物前驱体，实现循环利用，也可以作为镍单质、钴单质和锰氧化物粉体售出。
3、本申请镍钴锰的回收方法采用的回收系统，对设备要求不高，降低了回收成本。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本申请实施例的镍钴锰的回收方法的流程图；
图2为本申请实施例1的镍钴锰的回收方法的流程图；
图3为本申请实施例1至6的镍钴锰的回收方法采用的回收系统的结构示意图。
附图标号说明：
1、回收系统；
11、过筛装置；12、还原装置；13、浸出装置；14、过滤装置；15、水洗装置。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
本申请中，“至少一种”是指一种或者多种，“多种”是指两种或两种以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。
应理解，在本申请的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例提供了一种镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
S100：将废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂。
可选地，过筛处理可采用震动筛将废旧三元正极材料进行过筛，震动筛的目数选为55-75目，一般地，废旧三元正极材料中的镍钴锰酸锂粉的颗粒粒径为100μm-250μm，55-75目筛可筛选出此粒径范围的镍钴锰酸锂粉。
可以理解地，废旧三元正极材料在过筛之前还对废旧三元正极材料进行破碎处理，使过筛时筛选出绝大部分的镍钴锰酸锂，避免材料损失。
S200：将筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
还原装置可选用钢带式或螺旋式还原炉，均可边输入筛下物，边输入还原气体，使还原气体接触筛下物，并还原筛下物中的镍钴锰酸锂。其中，采用螺旋式还原炉时，筛下物与还原气体的接触面积较大，有助于提高还原效率。
可选地，还原气体包括烷烃类气体、烯烃类气体、炔烃类气体中的至少一种，或者，还原气体包括氢气。烷烃类气体例如可以为甲烷、乙烷、丙烷等，烯烃类气体例如可以为乙烯、丙烯等，炔烃类气体例如可以为乙炔等，该些有机气体和氢气均具有很好的还原性，可将镍钴锰酸锂还原为镍单质、钴单质、锰氧化物、氧化锂。当还原气体为烷烃类气体、烯烃类气体、炔烃类气体中的至少一种时，还原产物中还包括碳酸锂。
当还原气体为天然气时，天然气的主要成分为甲烷，将筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料的方法包括以下步骤：
将筛下物输送至还原装置中；
向还原装置以100m3/h-150m3/h的流速输入天然气；
将筛下物以0.8t/h-1.5t/h的传送速度在还原装置内还原，得到还原料。
可以理解地，还原气体通入的量越大越有利于还原筛下物中的镍钴锰酸锂，但若还原气体通入的量过大将会致还原气体过剩，例如筛下物的输送速度小于0.8t/h，天然气的流速大于150m3/h时，将会造成材料浪费；若还原气体通入的量过少，例如筛下物的输送速度大于1.5t/h，天然气的流速小于100m3/h时，筛下物的还原效果将会降低，造成未能将镍钴锰酸锂完全还原的情况；所以在实施时，一般选为筛下物的输送速度为0.8t/h-1.5t/h，天然气的流速为100m3/h-150m3/h，相当于筛下物和天然气的用量比例为(0.8t-1.5t)：(100m3-150m3)，在将镍钴锰酸锂最大程度还原的同时，不过多浪费还原气体。
可选地，还原装置的温度选为500℃-800℃，为还原气体和镍钴锰酸锂的氧化还原反应提供足够的热量，使氧化还原反应往正向进行。
S300：将还原料进行浸出处理，得到浸出浆料，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的混合固体和含锂离子的液体。
在一个较优的实施例中，将还原料进行浸出处理，得到浸出浆料的方法包括以下步骤：
将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料。
采用球磨浸出可加快浸出速度，提高浸出效率。
S400：将浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物。
将浸出浆料进行过滤，固液分离，氧化锂与水反应生成可溶于水的氢氧化锂，若浸出渣中含有碳酸锂，碳酸锂亦溶解于水中，形成含锂离子的溶液，可以理解地，滤液即为含锂离子的溶液。
可选地，过滤处理为压滤，本申请实施例的压滤是指将待压物料放到压滤装置中进行挤压过滤，实现待压物料固液分离。
将浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣的方法包括以下步骤：
将浸出浆料放入压滤装置中，在40℃-55℃温度和0.4MPa-0.6MPa压力下进行压滤，得到浸出渣。
在40℃-55℃温度和0.4MPa-0.6MPa压力下进行压滤可加快过滤速度，提高过滤效率，同时提高氧化锂的反应速度和碳酸锂的溶解速度，更大程度地分离出锂金属，提高最终产物的纯度。
S500：将浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物。
本申请实施例的水洗处理是指以水为清洗剂，将待洗物料浸入水中，浸泡清洗。
可选地，将浸出渣水洗处理的方法包括以下步骤：
S510：将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
一级水洗为采用水或水溶液清洗浸出渣，浸出渣加入水或水溶液中，搅拌，使浸出渣中可溶于水的组分溶解，如氧化锂，氧化锂溶于水后，形成氢氧化锂，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料含有镍钴锰氧化物固体和含锂离子的水溶液。
S520：将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣主要成分为镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
S530：将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
二级水洗采用水或水溶液清洗一级压滤渣，进一步分离一级压滤渣中可溶的组分，二级水洗浆料中含有镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂和极少量杂质，氢氧化锂可溶于水，采用固液分离的方法可去除。
S540：将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水洗液和二级水浸渣，取二级水浸渣，二级水浸渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物，二级水浸渣烘干后即为回收得到的材料。
可选地，二级水洗液回收用于将浸出渣进行一级水洗，二级水洗液中可溶性组分的含量已经比较少，用于一级水洗浸出渣不会影响可溶性组分的溶解。
可以理解地，还可以将二级水浸渣继续三级水洗，然后三级水洗压滤；四级水洗，然后四级水洗压滤......，水洗的次数越多，可溶性组分的杂质将越少，但考虑到二级水浸渣所回收得到的材料中镍单质、钴单质、锰氧化物的纯度已经比较高，以及生产成本的问题，在应用实施时，可进行到二级水洗和二级水洗压滤或者三级水洗和三级水洗压滤即可。
可以理解地，一级水洗、二级水洗......n级水洗的用水或水溶液的量没有很严格的要求，只要能将浸出渣浸泡于水或水溶液中即可，当然，水或水溶液的液面高于浸出渣较优。
本申请实施例提供的镍钴锰的回收方法，废旧三元正极材料过筛后，去除部分尺寸较大的杂质如铝铜箔等，筛下物主要成分为镍钴锰酸锂，筛下物经过还原气体气氛，将镍钴锰酸锂还原成镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂，获得主要成分为镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂的还原料，还原料中的氧化锂易溶于水，并与水反应生成可溶于水的氢氧化锂，如此，还原料经过浸出和水洗处理，可去除氧化锂等可溶物质，得到镍单质、钴单质、锰氧化物，锰以锰氧化物的形式回收；其中，水洗处理可采用多级水洗和多级压滤，或者多次循环多级水洗和多级压滤，进一步去除可溶性杂质，以提高回收材料中镍单质、钴单质和锰氧化物的纯度。
与现有技术相比，本申请的镍钴锰的回收方法的工艺流程简单，过程条件易于控制，无需明火冶炼，减少了废气产生，具有回收效率高，完成一次生产用时短，对设备要求不高，生产效益高的优点，而且过程中的排出气体和液体不含有害物质，并可再次利用，绿色环保，生产过程中可使用电加热，传热效率高，能量损失少。
本申请实施例提供了采用上述镍钴锰的回收方法回收得到的材料，主要成分为镍单质、钴单质和锰氧化物，镍单质、钴单质和锰氧化物的纯度高，可以将回收到的材料进行再次利用，例如将回收到的材料进行溶解，然后制作镍钴锰氧化物前驱体，实现循环利用，也可以作为镍单质、钴单质和锰氧化物粉体售出。
本申请实施例的镍钴锰的回收方法采用的回收系统，包括：
过筛装置，用于将废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂；
还原装置，用于将筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
浸出装置，用于将还原料进行浸出处理，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的混合固体和含锂离子的液体；
过滤装置，用于将浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物的混合固体；
水洗装置，用于将浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物；
还原装置、浸出装置、过滤装置和水洗装置依次连接。
本申请实施例的回收系统对设备要求不高，降低了回收成本。
以下通过多个实施例来举例说明镍钴锰的回收方法及回收得到的材料的性能等方面。
实施例1
本实施例镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
S201：取1t废旧三元正极材料，废旧三元正极材料中，镍的含量为11.8wt％，钴的含量为8.3wt％，锰的含量为16.2wt％。
S202：采用55目筛将废旧三元正极材料进行过筛，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂。
S203：将筛下物输送至温度为700℃的还原装置，筛下物在还原装置内的传送速度为1.0t/h，向还原装置以100m3/h的流速输入天然气，将筛下物还原，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
S204：将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的固体和含锂离子的液体。
S205：将浸出浆料放入压滤装置中，在45℃温度和0.5MPa压力下进行压滤，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物。
S206：将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S207：将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和少量氧化锂。
S208：将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S209：将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水浸渣。
S210：将二级水浸渣烘干，获得回收到的材料，回收到的材料包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
实施例2
本实施例镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
S301：取0.5t废旧三元正极材料，废旧三元正极材料中，镍的含量为12.5wt％，钴的含量为8.1wt％，锰的含量为16.4wt％。
S302：采用65目筛将废旧三元正极材料进行过筛，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂。
S303：将筛下物输送至温度为500℃的还原装置，筛下物在还原装置内的传送速度为0.85t/h，向还原装置以120m3/h的流速输入乙烷气体，将筛下物还原，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
S304：将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的固体和含锂离子的液体。
S305：将浸出浆料放入压滤装置中，在40℃温度和0.5MPa压力下进行压滤，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物。
S306：将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S307：将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和少量氧化锂。
S308：将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S309：将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水浸渣。
S310：将二级水浸渣烘干，获得回收到的材料，回收到的材料包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
实施例3
本实施例镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
S401：取1t废旧三元正极材料，废旧三元正极材料中，镍的含量为12.3wt％，钴的含量为8.5wt％，锰的含量为15.8wt％。
S402：采用75目筛将废旧三元正极材料进行过筛，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂。
S403：将筛下物输送至温度为800℃的还原装置，筛下物在还原装置内的传送速度为1.5t/h，向还原装置以110m3/h的流速输入天然气，将筛下物还原，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
S404：将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的固体和含锂离子的液体。
S405：将浸出浆料放入压滤装置中，在55℃温度和0.4MPa压力下进行压滤，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物。
S406：将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S407：将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和少量氧化锂。
S408：将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S409：将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水浸渣。
S410：将二级水浸渣烘干，获得回收到的材料，回收到的材料包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
实施例4
本实施例镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
S501：取1.5t废旧三元正极材料，废旧三元正极材料中，镍的含量为11.5wt％，钴的含量为8.0wt％，锰的含量为15.9wt％。
S502：采用60目筛将废旧三元正极材料进行过筛，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂。
S503：将筛下物输送至温度为600℃的还原装置，筛下物在还原装置内的传送速度为1.3t/h，向还原装置以135m3/h的流速输入乙烯气体，将筛下物还原，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
S504：将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的固体和含锂离子的液体。
S505：将浸出浆料放入压滤装置中，在45℃温度和0.5MPa压力下进行压滤，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物。
S506：将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S507：将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和少量氧化锂。
S508：将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S509：将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水浸渣。
S510：将二级水浸渣烘干，获得回收到的材料，回收到的材料包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
实施例5
本实施例镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
S601：取1t废旧三元正极材料，废旧三元正极材料中，镍的含量为12.3wt％，钴的含量为8.5wt％，锰的含量为15.8wt％。
S602：采用75目筛将废旧三元正极材料进行过筛，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂。
S603：将筛下物输送至温度为800℃的还原装置，筛下物在还原装置内的传送速度为1.5t/h，向还原装置以135m3/h的流速输入天然气，将筛下物还原，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
S604：将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的固体和含锂离子的液体。
S605：将浸出浆料放入压滤装置中，在55℃温度和0.4MPa压力下进行压滤，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物。
S606：将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S607：将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和少量氧化锂。
S608：将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S609：将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水浸渣。
S610：将二级水浸渣烘干，获得回收到的材料，回收到的材料包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
实施例6
本实施例镍钴锰的回收方法，包括以下步骤：
S701：取1t废旧三元正极材料，废旧三元正极材料中，镍的含量为12.3wt％，钴的含量为8.5wt％，锰的含量为15.8wt％。
S702：采用75目筛将废旧三元正极材料进行过筛，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂。
S703：将筛下物输送至温度为800℃的还原装置，筛下物在还原装置内的传送速度为1.5t/h，向还原装置以120m3/h的流速输入乙烷，将筛下物还原，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂。
S704：将还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的固体和含锂离子的液体。
S705：将浸出浆料放入压滤装置中，在55℃温度和0.4MPa压力下进行压滤，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物。
S706：将浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S707：将水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和少量氧化锂。
S708：将一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂。
S709：将二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水浸渣。
S710：取二级水浸渣，烘干，获得回收到的材料，回收到的材料包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
如图3所示，实施例1至6的镍钴锰的回收方法采用的回收系统1，包括：
过筛装置11，用于将废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，筛下物包括镍钴锰酸锂；
还原装置12，用于将筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
浸出装置13，用于将还原料进行浸出处理，得到浸出浆料，浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的混合固体和含锂离子的液体；
过滤装置14，用于将浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，浸出渣包括镍、钴及锰氧化物的混合固体；
水洗装置15，用于将浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物；
过筛装置11、还原装置12、浸出装置13、过滤装置14和水洗装置15依次连接。
取实施例1至6的回收到的材料检测其中的镍钴锰氧化物质量含量，检测结果如表1所示。
表1
从检测结果可知，本申请实施例1至6镍钴锰的回收方法的回收率高，回收率均为99％以上，最高回收率达99.9％，相对于传统回收方法的50％-60％回收率，本申请镍钴锰的回收方法的回收率大幅提高。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种镍钴锰的回收方法，其特征在于：包括以下步骤：
将废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，所述筛下物包括镍钴锰酸锂；
将所述筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，所述还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
将所述还原料进行浸出处理，得到浸出浆料，所述浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的混合固体和含锂离子的液体；
将所述浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，所述浸出渣包括镍、钴及锰氧化物；
将所述浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物。
2.如权利要求1所述的镍钴锰的回收方法，其特征在于：所述还原气体为天然气，将所述筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料的方法包括以下步骤：
将所述筛下物输送至还原装置中；
向所述还原装置以100m3/h-150m3/h的流速输入天然气；
将所述筛下物以0.8t/h-1.5t/h的传送速度在还原装置内还原，得到所述还原料。
3.如权利要求1所述的镍钴锰的回收方法，其特征在于：所述还原气体包括烷烃类气体、烯烃类气体、炔烃类气体中的至少一种，或者，所述还原气体包括氢气。
4.如权利要求1所述的镍钴锰的回收方法，其特征在于：所述将所述还原料进行浸出处理，得到浸出浆料的方法包括以下步骤：
将所述还原料加入装有水的球磨机中，进行球磨浸出，得到浸出浆料。
5.如权利要求1所述的镍钴锰的回收方法，其特征在于：所述将所述浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣的方法包括以下步骤：
将所述浸出浆料放入压滤装置中，在40℃-55℃温度和0.4MPa-0.6MPa压力下进行压滤，得到浸出渣。
6.如权利要求1所述的镍钴锰的回收方法，其特征在于：所述将所述浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物的方法包括以下步骤：
将所述浸出渣进行一级水洗，得到一级水洗浆料，所述一级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂；
将所述水洗浆料进行一级水洗压滤，得到一级压滤渣，所述一级压滤渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
将所述一级压滤渣进行二级水洗，得到二级水洗浆料，所述二级水洗浆料包括镍单质、钴单质、锰氧化物、氢氧化锂；
将所述二级水洗浆料进行二级水洗压滤，得到二级水洗液和二级水浸渣，取所述二级水浸渣，所述二级水浸渣包括镍单质、钴单质、锰氧化物。
7.如权利要求6所述的镍钴锰的回收方法，其特征在于：所述二级水洗液回收用于将所述浸出渣进行一级水洗。
8.如权利要求6所述的镍钴锰的回收方法，其特征在于：将所述二级水浸渣重复至少一次一级水洗、一级水洗压滤、二级水洗和二级水洗压滤。
9.一种回收料，其特征在于，采用如权利要求1至8任一所述的镍钴锰的回收方法回收得到的材料。
10.一种镍钴锰的回收方法采用的回收系统，其特征在于，包括：
过筛装置，用于将所述废旧三元正极材料进行过筛处理，得到筛下物，所述筛下物包括镍钴锰酸锂；
还原装置，用于将所述筛下物放置于还原气体的气氛中进行还原处理，得到还原料，所述还原料包括镍单质、钴单质、锰氧化物和氧化锂；
浸出装置，用于将所述还原料进行浸出处理，得到浸出浆料，所述浸出浆料包括镍、钴及锰氧化物的混合固体和含锂离子的液体；
过滤装置，用于将所述浸出浆料进行过滤处理，得到浸出渣，所述浸出渣包括镍、钴及锰氧化物的混合固体；
水洗装置，用于将所述浸出渣进行水洗处理，得到镍单质、钴单质和锰氧化物；
所述过筛装置、还原装置、浸出装置、过滤装置和水洗装置依次连接。
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2022
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