CN115072747A - 碳酸锂的回收方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池材料回收工艺技术领域,尤其涉及一种碳酸锂的回收方法和装置,该方法包括如下步骤:将废旧三元正极材料进行还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料;向还原料中加水进行研磨得到浆料;将浆料进行第一过滤处理得到第一滤液和滤渣;将二氧化碳通入第一滤液中进行碳化沉锂处理得到沉锂浆料;将沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂。本申请将废旧三元正极材料中的锂以碳酸锂的形式回收,不仅过程条件易于控制,用时短,耗能少,而且锂回收效率高,因此降低了回收成本,另外整个工艺过程不易产生废水,过程绿色环保,在废旧三元正极材料回收领域中具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本申请属于电池材料回收工艺技术领域,尤其涉及一种碳酸锂的回收方法和装置。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子(Li+)在正极和负极之间移动来工作;在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。近年来,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。
三元正极材料是层状镍钴锰(或镍钴铝)酸锂复合材料,按照镍盐、钴盐、锰(或铝)盐的大致比例,可以分为NCM333,NCM523,NCM622,NCM811,NCA等型号。锂离子电池中的三元正极材料中含有较多的镍、钴、锰、锂等金属资源,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。
现有回收锂的方法主要有火法冶金和湿法冶金,火法冶金会产生一部分的废气污染环境,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。总之,三元正极材料中锂回收工艺复杂成本高,回收效率低。
发明内容
本申请的目的在于提供一种碳酸锂的回收方法和装置,旨在解决如何从废旧三元正极材料中简单、高效地回收锂的技术问题。
为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种碳酸锂的回收方法,包括如下步骤:
将废旧三元正极材料进行还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料;
向所述还原料中加水进行研磨得到浆料;
将所述浆料进行第一过滤处理得到第一滤液和滤渣;
将二氧化碳通入所述第一滤液中进行碳化沉锂处理得到沉锂浆料;
将所述沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂。
在一实施例中,所述将废旧三元正极材料进行还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料的步骤包括:
将所述废旧三元正极材料置于还原炉中,按照所述废旧三元正极材料的重量与还原气体的体积比为1吨:100~150标准立方米,向所述还原炉中通入所述还原气体,对所述还原炉进行加热还原得到所述还原料。
在一实施例中,向所述还原炉中通入的所述还原气体选自甲烷、乙烷和乙烯中的至少一种,用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为500~800℃。
在一实施例中,所述还原气体选自甲烷,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为600~650℃;
或者所述还原气体选自乙烷,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为500~550℃;
或者所述还原气体选自乙烯,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为500~550℃。
在一实施例中,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原得到所述还原料的步骤中,还得到所述可燃气体燃烧形成的燃烧尾气以及位于所述还原炉中的还原尾气;所述碳酸锂的回收方法还包括:
将所述燃烧尾气通过热交换得到二氧化碳混合气体和冷凝水,将所述二氧化碳混合气体通入所述第一滤液中进行碳化沉锂处理;
将所述还原尾气通入加热炉中加热至1000~1200℃,然后热交换后通入所述还原炉中。
在一实施例中,向所述还原料中加水进行研磨得到浆料的步骤包括:
按固液比为1g:1.5~3mL,将所述还原料与水在砂磨机中混合进行球磨得到颗粒粒径为3~10微米的所述研磨浆料。
在一实施例中,所述将所述沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂的步骤中还得到有第二滤液,所述碳酸锂的回收方法还包括:
将所述第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液,然后将所述氢氧化锂母液与所述还原料一起置于水中研磨得到浆料。
在一实施例中,将所述第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液的步骤包括:将氧化钙加入所述第二滤液中混合后过滤得到碳酸钙和所述氢氧化锂母液,将所述碳酸钙在600~800℃煅烧处理得到氧化钙,然后将所述氧化钙重新加入所述第二滤液中。
在一实施例中,将所述第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液的步骤包括:将所述第二滤液加压脱除二氧化碳,然后减压将水再生,得到所述氢氧化锂母液。
第二方面,本申请提供一种碳酸锂的回收装置,包括:
还原炉:用于将废旧三元正极材料还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料;
研磨机:用于将所述还原炉中的所述还原料置于水中研磨得到浆料;
第一过滤机:用于将所述研磨机中的所述浆料进行第一过滤处理得到第一滤液和滤渣;
碳化沉锂釜:用于将所述第一过滤机中的所述第一滤液中通入二氧化碳进行碳化沉锂处理得到沉锂浆料;
第二过滤机:用于将所述碳化沉锂釜中的所述沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂。
本申请第一方面提供一种从碳酸锂的回收方法,该方法先将废旧三元正极材料进行还原处理,使得低价的镍钴还原得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料,然后将还原料用水研磨得到用于过滤沉锂的浆料,该浆料过滤后得到含锂的第一滤液,第一滤液经二氧化碳的碳化沉锂处理再过滤即回收得到碳酸锂;本申请的方法中将废旧三元正极材料中的锂以碳酸锂的形式回收,只需还原处理、水研磨、过滤和碳化沉锂的操作工序,不仅过程条件易于控制,用时短,耗能少,而且锂回收效率高,因此降低了回收成本,另外整个工艺过程不易产生废水,过程绿色环保。因此,本申请在废旧三元正极材料回收领域中具有很好的应用前景。
本申请第二方面提供一种从碳酸锂的回收装置,该装置中的各功能机构对应上述方法中的各流程步骤,即该装置中的还原炉用于废旧三元正极材料还原处理,研磨机用于还原料的水研磨,第一过滤机用于将浆料进行过滤,碳化沉锂釜用于将第一滤液中通入二氧化碳进行碳化沉锂,第二过滤机用于将沉锂浆料进行过滤。利用该装置可以简单、高效地从废旧三元正极材料中回收锂,因此在锂回收领域中具有很好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的碳酸锂的回收方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、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,上述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。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地,本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,用来将目的如物质彼此区分开,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如,在不脱离本申请实施例范围的情况下,第一XX也可以被称为第二XX,类似地,第二XX也可以被称为第一XX。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例提供一种碳酸锂的回收方法,如图1所示,该制备方法包括如下步骤:
S01:将废旧三元正极材料进行还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料;
上述废旧三元正极材料,可以是从废锂离子电池中回收的废旧三元正极材料,将回收的废旧三元正极材料进行过筛,筛掉一些铝铜箔等金属,筛下物一般是正极材料粉和杂质,过筛后得到的筛下物可以作为用于本申请的锂回收的废旧三元正极材料。具体地,该废旧三元正极材料是废旧锂离子电池的镍钴锰三元正极材料如NCM333,NCM523,NCM622,NCM811等,或镍钴铝三元正极材料如NCA等。
在一实施例中,将废旧三元正极材料进行还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料的步骤包括:将废旧三元正极材料置于还原炉中,按照废旧三元正极材料的重量与还原气体的体积比为1吨:100~150标准立方米,向还原炉中通入还原气体,对还原炉进行加热还原得到还原料。上述还原处理过程可以在还原炉中进行,具体在还原炉中利用还原气体在上述比例条件下,例如废旧三元正极材料:还原气体为1吨:100标准立方米、1吨:120标准立方米或1吨:150标准立方米等,对废旧三元正极材料进行充分还原,这样可以使低价的镍钴容易生成单质镍和钴,因而还原料是含有镍钴及锰氧化物的混合物,还有未完全发生还原反应的含锂离子正极材料粉,这样以便后续更好地分离出锂离子。其中,标准立方米简称标方,是指标准状态为101.325kPa、20℃的气体体积。
在一实施例中,向还原炉中通入的还原气体选自甲烷、乙烷和乙烯中的至少一种,用可燃气体燃烧对还原炉进行加热还原的加热温度为500~800℃,例如500℃、600℃、700℃、800℃等,上述还原气体在上述温度条件下。具体地,还原气体选自甲烷时,用可燃气体燃烧对还原炉进行加热还原的加热温度为600~650℃;还原气体选自乙烷时,用可燃气体燃烧对还原炉进行加热还原的加热温度为500~550℃;还原气体选自乙烯时,用可燃气体燃烧对还原炉进行加热还原的加热温度为500~550℃。进一步地,对还原炉进行加热还原的可燃气体可以使用甲烷,还原气体也可以是甲烷。甲烷其成本低,可以降低回收锂的成本,后续最终排出气体中基本上只含有水蒸气,过程绿色环保。进一步地,上述还原处理的时间一般根据料的多少确定。
在一实施例中,用可燃气体燃烧对还原炉进行加热还原得到还原料的步骤中,还得到可燃气体燃烧形成的燃烧尾气以及位于还原炉中的还原尾气;然后可以进一步对燃烧尾气和还原尾气进行处理,具体地,碳酸锂的回收方法还包括:将燃烧尾气通过热交换得到二氧化碳混合气体和冷凝水,将二氧化碳混合气体通入第一滤液中进行碳化沉锂处理;将还原尾气通入加热炉中加热至1000~1200℃,然后热交换后通入还原炉中,这样可以将废旧三元正极材料中少部分有机物彻底燃烧,以净化空气。具体地,将还原尾气1000~1200℃高温处理,然后通入助燃风(助燃机产生的风)实现热交换后,将热交换后的还原气体可以送入还原炉中循环利用,而热交换后产生的气体通过净化处理后排出。这样可以将燃烧尾气和还原尾气循环利用,以节约能源。
S02:向还原料中加水进行研磨得到浆料;
在一实施例中,向还原料中加水进行研磨得到浆料的步骤包括:按固液比为1g:1.5~3mL,将还原料与水在砂磨机中混合进行球磨得到颗粒粒径为3~10微米的研磨浆料。具体地,固液锂可以是1g:1.5mL、1g:2mL或1g:3mL,如1吨还原料,可以加入1.5~3立方米的水。按照上述固液比将还原料用水球磨浸出,从而可以使还原料中的锂离子更好地浸出得到含锂的浆料。
S03:将浆料进行第一过滤处理得到第一滤液和滤渣;
具体地,第一过滤处理可以是压滤。含锂的浆料通过压滤得到含锂的第一滤液,而滤渣是主要含镍钴锰的滤渣,滤渣可以用于回收镍钴锰。鉴于本申请的目的是回收锂,因此,将得到含锂的第一滤液后进行后续工序流程。
S04:将二氧化碳通入第一滤液中进行碳化沉锂处理得到沉锂浆料;
向含锂的第一滤液中通入二氧化碳,这样经过一个碳化沉锂过程,锂离子以碳酸锂的形式沉淀,从而得到含碳酸锂的沉锂浆料。
S05:将沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂。
具体地,第二过滤处理可以是压滤。将该沉锂浆料进行第二过滤处理,这样可以回收得到碳酸锂。而将沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂的步骤中还得到有第二滤液,第二滤液中可能还含有少部分锂离子未被回收,因此,第二滤液可以进一步进行回收处理。在一实施例中,该碳酸锂的回收方法还包括:将第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液,然后将氢氧化锂母液与还原料一起置于水中研磨得到浆料。
在一实施例中,脱碳处理是用化学脱碳处理方式进行,将第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液的步骤包括:将氧化钙加入第二滤液中混合后过滤得到碳酸钙和氢氧化锂母液(该过程中,氧化钙溶于水生成氢氧化钙,然后氢氧化钙与未回收的碳酸锂反应生成碳酸钙和氢氧化锂),将碳酸钙在600~800℃煅烧处理得到氧化钙,然后将氧化钙重新加入第二滤液中,这样可以重复利用氧化钙脱碳。脱碳处理得到的氢氧化锂母液还含有锂离子可以重新再和水研磨浸出,循环回收。
在一实施例中,脱碳处理是用物理脱碳处理方式进行,将第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液的步骤包括:将第二滤液加压脱除二氧化碳,然后减压将水再生,得到氢氧化锂母液。
综上,本申请实施例提供的从碳酸锂的回收方法,将废旧三元正极材料进行还原处理,将还原料用水研磨得到浆料,该浆料过滤后得到含锂的第一滤液,将第一滤液经二氧化碳的碳化沉锂处理再过滤,即回收得到碳酸锂;该方法中将废旧三元正极材料中的锂以碳酸锂的形式回收,只需还原处理、水研磨、过滤和碳化沉锂的操作工序,不仅过程条件易于控制,用时短,耗能少,而且锂回收效率高,因此降低了回收成本,另外整个工艺过程不易产生废水,过程绿色环保。因此,本申请在废旧三元正极材料回收领域中具有很好的应用前景。
本申请实施例还提供一种碳酸锂的回收装置,包括:
还原炉:用于将废旧三元正极材料还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料;
研磨机:用于将还原炉中的还原料置于水中研磨得到浆料;
第一过滤机:用于将研磨机中的浆料进行第一过滤处理得到第一滤液和滤渣;
碳化沉锂釜:用于将第一过滤机中的第一滤液中通入二氧化碳进行碳化沉锂处理得到沉锂浆料;
第二过滤机:用于将碳化沉锂釜中的沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂。
本申请实施例提供的上述从碳酸锂的回收装置中,各单元的功能对应上述方法中的各流程步骤,即该装置中的还原炉用于废旧三元正极材料还原处理,研磨机用于还原料的水研磨,第一过滤机用于将浆料进行过滤,碳化沉锂釜用于将第一滤液中通入二氧化碳进行碳化沉锂,第二过滤机用于将沉锂浆料进行过滤。利用该装置可以简单、高效地从废旧三元正极材料中回收锂,因此在锂回收领域中具有很好的应用前景。
具体地,还原炉的作用参照上述步骤S01,研磨机的作用参照上述步骤S02,第一过滤机的作用参照上述步骤S03,碳化沉锂釜的作用参照上述步骤S04,第二过滤机的作用参照上述步骤S05,为了节约篇幅,在此不再重复赘述。
进一步地,本申请的碳酸锂的回收装置还包括脱碳机,用于将第二过滤机中过滤处理得到的第二滤液进行脱碳处理,将第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液,然后将氢氧化锂母液与还原料一起和水在研磨机中研磨得到浆料,如此可以进一步进行回收锂。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种碳酸锂的回收方法,包括如下步骤:
101:将废旧正极材料NCM333进行过筛,去除铝铜箔得到筛下物100kg,其中锂含量约为9.8wt%。
102:将筛下物输送到还原炉,向还原炉输入还原气体甲烷10标方,用可燃气体燃烧该还原炉使达到600℃进行还原,得到还原料;然后,回收燃烧尾气和还原尾气;其中,燃烧尾气进行热交换得到二氧化碳混合气体和冷凝水,二氧化碳混合气体加入后续步骤105中进行碳化沉锂,循环利用;还原尾气1000℃条件下高温处理,然后通入助燃风实现热交换后,将还原气体重新输入还原炉。
103:按固液比1g:1.5mL,将还原料与水混合进行球磨得浆料。
104:将浆料进行压滤,得到第一滤液和滤渣(该滤渣可用于回收镍钴锰)。
105:向第一滤液中通入二氧化碳,实现碳化沉锂,得到沉锂浆料。
106:将沉锂浆料进行压滤得到碳酸锂和第二滤液。
其中,第二滤液进一步脱碳处理:采用加压脱除二氧化碳,经过减压将水再生,得到含锂的氢氧化锂母液,氢氧化锂母液再用于步骤103中一起球磨浸出,循环利用。
最终从0.1吨废旧正极材料NCM333筛下物中回收碳酸锂103.4kg,锂回收率为99.8%。
实施例2
一种碳酸锂的回收方法,包括如下步骤:
201:将废旧正极材料NCM523进行过筛,去除铝铜箔得到筛下物1000kg,其中锂含量约为10.5wt%。
202:将筛下物输送到还原炉,向还原炉输入还原气体甲烷120标方,用可燃气体燃烧该还原炉使达到500℃进行还原,得到还原料;然后,回收燃烧尾气和还原尾气;其中,燃烧尾气进行热交换得到二氧化碳混合气体和冷凝水,二氧化碳混合气体加入后续步骤205中进行碳化沉锂,循环利用;还原尾气1100℃条件下高温处理,然后通入助燃风实现热交换后,将还原气体重新输入还原炉。
203:按固液比1g:3mL,将还原料与水混合进行球磨得浆料。
204:将浆料进行压滤,得到第一滤液和滤渣(该滤渣可用于回收镍钴锰)。
205:向第一滤液中通入二氧化碳,实现碳化沉锂,得到沉锂浆料。
206:将沉锂浆料进行压滤得到碳酸锂和第二滤液。
其中,第二滤液进一步脱碳处理:将氧化钙加入第二滤液中混合后过滤得到碳酸钙和氢氧化锂母液,将碳酸钙在800℃煅烧处理得到氧化钙,然后将氧化钙重新加入第二滤液中,得到含锂的氢氧化锂母液再用于步骤203中一起球磨浸出,循环利用。
最终从1吨废旧正极材料NCM523筛下物中回收碳酸锂1104.45kg,锂回收率为99.5%。
实施例3
一种碳酸锂的回收方法,包括如下步骤:
301:将废旧正极材料NCM333进行过筛,去除铝铜箔得到筛下物1000kg,其中锂含量约为12.1wt%。
302:将筛下物输送到还原炉,向还原炉输入还原气体乙烷150标方,用可燃气体燃烧该还原炉使达到650℃进行还原,得到还原料;然后,回收燃烧尾气和还原尾气;其中,燃烧尾气进行热交换得到二氧化碳混合气体和冷凝水,二氧化碳混合气体加入后续步骤305中进行碳化沉锂,循环利用;还原尾气1200℃条件下高温处理,然后通入助燃风实现热交换后,将还原气体重新输入还原炉。
303:按固液比1g:2mL,将还原料与水混合进行球磨得浆料。
304:将浆料进行压滤,得到第一滤液和滤渣(该滤渣可用于回收镍钴锰)。
305:向第一滤液中通入二氧化碳,实现碳化沉锂,得到沉锂浆料。
306:将沉锂浆料进行压滤得到碳酸锂和第二滤液。
其中,第二滤液进一步脱碳处理:采用加压脱除二氧化碳,经过减压将水再生,得到含锂的氢氧化锂母液,氢氧化锂母液再用于步骤303中一起球磨浸出,循环利用。
最终从1吨废旧正极材料NCM333筛下物中回收碳酸锂1275.3kg,锂回收率为99.7%。
上述实施例1至3的废旧三元正极材料及其锂含量、回收到的锂及其回收率数据如下表1所示。
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
废旧三元正极材料重量(kg) | 100 | 1000 | 1000 |
废旧三元正极材料中锂含量(kg) | 9.8 | 105 | 121 |
碳酸锂的重量(kg) | 103.4 | 1104.45 | 1275.3 |
碳酸锂中其他金属杂质含量(wt%) | 0.009 | 0.009 | 0.011 |
锂的回收率(%) | 99.8% | 99.5% | 99.7% |
由上可知,采用本申请实施例提供的从碳酸锂的回收方法,经过还原处理、水研磨、过滤和碳化沉锂再过滤的操作工序,最终回收得到高纯度的碳酸锂,锂的回收率达99.5%以上,而且工艺条件易于控制,耗能少,过程绿色环保。
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)
1.一种碳酸锂的回收方法,其特征在于,包括如下步骤:
将废旧三元正极材料进行还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料;
向所述还原料中加水进行研磨得到浆料;
将所述浆料进行第一过滤处理得到第一滤液和滤渣;
将二氧化碳通入所述第一滤液中进行碳化沉锂处理得到沉锂浆料;
将所述沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂。
2.如权利要求1所述的碳酸锂的回收方法,其特征在于,所述将废旧三元正极材料进行还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料的步骤包括:
将所述废旧三元正极材料置于还原炉中,按照所述废旧三元正极材料的重量与还原气体的体积比为1吨:100~150标准立方米,向所述还原炉中通入所述还原气体,对所述还原炉进行加热还原得到所述还原料。
3.如权利要求2所述的碳酸锂的回收方法,其特征在于,向所述还原炉中通入的所述还原气体选自甲烷、乙烷和乙烯中的至少一种,用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为500~800℃。
4.如权利要求3所述的碳酸锂的回收方法,其特征在于,所述还原气体选自甲烷,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为600~650℃;
或者所述还原气体选自乙烷,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为500~550℃;
或者所述还原气体选自乙烯,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原的加热温度为500~550℃。
5.如权利要求3所述的碳酸锂的回收方法,其特征在于,所述用可燃气体燃烧对所述还原炉进行加热还原得到所述还原料的步骤中,还得到所述可燃气体燃烧形成的燃烧尾气以及位于所述还原炉中的还原尾气;所述碳酸锂的回收方法还包括:
将所述燃烧尾气通过热交换得到二氧化碳混合气体和冷凝水,将所述二氧化碳混合气体通入所述第一滤液中进行碳化沉锂处理;
将所述还原尾气通入加热炉中加热至1000~1200℃,然后热交换后通入所述还原炉中。
6.如权利要求1所述的碳酸锂的回收方法,其特征在于,向所述还原料中加水进行研磨得到浆料的步骤包括:
按固液比为1g:1.5~3mL,将所述还原料与水在砂磨机中混合进行球磨得到颗粒粒径为3~10微米的所述研磨浆料。
7.如权利要求1-6任一项所述的碳酸锂的回收方法,其特征在于,所述将所述沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂的步骤中还得到有第二滤液,所述碳酸锂的回收方法还包括:
将所述第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液,然后将所述氢氧化锂母液与所述还原料一起置于水中研磨得到浆料。
8.如权利要求7所述的碳酸锂的回收方法,将所述第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液的步骤包括:将氧化钙加入所述第二滤液中混合后过滤得到碳酸钙和所述氢氧化锂母液,将所述碳酸钙在600~800℃煅烧处理得到氧化钙,然后将所述氧化钙重新加入所述第二滤液中。
9.如权利要求7所述的碳酸锂的回收方法,将所述第二滤液进行脱碳处理得到氢氧化锂母液的步骤包括:将所述第二滤液加压脱除二氧化碳,然后减压将水再生,得到所述氢氧化锂母液。
10.一种碳酸锂的回收装置,其特征在于,包括:
还原炉:用于将废旧三元正极材料还原处理得到含单质镍和钴以及锂离子的还原料;
研磨机:用于将所述还原炉中的所述还原料置于水中研磨得到浆料;
第一过滤机:用于将所述研磨机中的所述浆料进行第一过滤处理得到第一滤液和滤渣;
碳化沉锂釜:用于将所述第一过滤机中的所述第一滤液中通入二氧化碳进行碳化沉锂处理得到沉锂浆料;
第二过滤机:用于将所述碳化沉锂釜中的所述沉锂浆料进行第二过滤处理得到碳酸锂。
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