CN115679108A - 一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 - Google Patents
一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115679108A CN115679108A CN202211480116.0A CN202211480116A CN115679108A CN 115679108 A CN115679108 A CN 115679108A CN 202211480116 A CN202211480116 A CN 202211480116A CN 115679108 A CN115679108 A CN 115679108A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- cobalt
- manganese
- filtrate
- waste
- 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
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 26
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 23
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 16
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 16
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- JGUQDUKBUKFFRO-CIIODKQPSA-N dimethylglyoxime Chemical compound O/N=C(/C)\C(\C)=N\O JGUQDUKBUKFFRO-CIIODKQPSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 42
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 38
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 22
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 claims 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 24
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 18
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 abstract 1
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- MULYSYXKGICWJF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);oxalate Chemical compound [Co+2].[O-]C(=O)C([O-])=O MULYSYXKGICWJF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 5
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 4
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn] Chemical compound [Li].[Mn] KLARSDUHONHPRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- PUQISMCZEMAJKQ-UHFFFAOYSA-N N-(3-hydroxyiminobutan-2-ylidene)hydroxylamine nickel Chemical compound [Ni].CC(C(=NO)C)=NO PUQISMCZEMAJKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法。以衣康酸为浸出剂，双氧水为还原剂，氢氧化钠或者氢氧化钾为PH调节剂，以丁二酮肟、高锰酸钾、草酸和碳酸钠或者碳酸钾为沉淀剂，分别沉淀镍离子、锰离子、钴离子和锂离子。在本发明中，用衣康酸做为浸出剂来浸出废旧三元锂电池中有价金属。与硫酸、硝酸和盐酸等酸相比，浸出效率并不差。而且在用相对应的沉淀剂回收相对应的有价金属时，有价金属的回收率很高，能达到96%。
Description
技术领域
本发明属于废旧锂电池回收技术领域，涉及到一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法。
背景技术
三元锂电池凭借寿命长，放电时间长和高比容量，如今成为了新能源汽车行业很有吸引力的正极材料。随着《节能与新能源汽车产业发展规划》、《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》相关政策的颁布，并随着一批又一批新能源电动汽车的淘汰以及新旧电池的更换，未来废旧三元锂电池在市场上的比例会逐年提高。因此，对三元锂电池的回收显得尤为重要。
回收废旧锂电池主要采用的方法为火法和湿法。火法需要大量的能量，排放出大量的有害气体，会造成严重的环境污染；湿法具有反应条件温和、环境友好和回收效率高等优点而被广泛应用。湿法回收一般是将废旧锂电池电极材料中的金属用酸（无机酸或者有机酸）浸出到溶液中，然后采用化学沉淀法、离子交换法、电化学沉积法、溶剂萃取法等方法进行分离回收。
离子交换法是一种新兴的处理重金属废水的方法，对于金属离子有极好的选择性，但是只能适用于少量金属离子的分离提纯，并且成本较高，难以进行大规模的市场投入；电化学沉积法得到的产物纯度较高，没有什么杂质，但是相应的能耗也较高；溶剂萃取法具有操作方便、能耗低、分离效果好等优点，但是萃取剂的种类有限，而且萃取剂有毒，气味难闻，选择合适的萃取剂至关重要；化学沉淀法虽然流程复杂，步骤繁琐，但是它能够分离多种金属，而且每一步沉淀对于杂质的控制要求也相对较高，从而获得的沉淀物的纯度很高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，开发了一种新的从废旧三元锂电池中回收镍钴锰锂，分离效果好，回收得到的产品纯度高，对环境十分友好的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
（1）对废旧三元锂电池进行预处理：深度放电、破碎拆解和物理分选；
（2）向废旧三元锂电池正极粉末中加入衣康酸和还原剂，进行正极粉末中有价金属的浸出，抽滤得到浸出液；
（3）向（2）浸出液中加入碱，调节溶液的PH，然后加入丁二酮肟进行络合沉淀镍，得到沉淀物1，抽滤得到滤液1；
（4）用KMnO4溶液氧化沉淀（3）中的滤液1中的锰，得到沉淀物2，抽滤得到滤液2；
（5）用草酸沉淀（4）中的滤液2中的钴，得到沉淀物3，抽滤得到滤液3；
（6）用碳酸钠或者碳酸钾中的一种或者两种沉淀（5）中的滤液3中的锂，得到沉淀物4。
步骤（1）中对废旧三元锂电池进行预处理过程：将废旧三元锂电池放入烧杯中，用1 mol/L的氯化钠或者氯化钾溶液浸没废旧三元锂电池进行深度放电，放电时间为6 h。充分放电之后，将电池放入烘箱中烘干，温度为100℃，时间为12～24 h。然后用钳子进行手工拆卸，将正极材料、负极材料、隔膜还有外壳分类处理，正极材料备用。
步骤（2）中衣康酸的浓度为0.1～1 mol/L，浸出时间为10～120 min，还原剂为质量分数为10%的双氧水。
步骤（3）中加入的碱为氢氧化钠或者氢氧化钾中的一种或者两种。沉淀的PH为4.5～5，丁二酮肟与镍的摩尔比为1.3:1。
步骤（4）中滤液1中的锰与高锰酸钾的摩尔比为3:2～1:1。
步骤（5）中草酸与滤液2中的钴的摩尔比为1.5:1。
步骤（6）中PH=12，碳酸钠或者碳酸钾与滤液3中的锂的摩尔比为1.2:1。
本发明的有益效果在于：
（1）所述方法采用衣康酸为浸出剂，还原剂为双氧水，还原剂双氧水无毒和无任何副作用，整个浸出过程十分高效，四种金属的浸出率都能够达到99%，温度是室温，浸出时间为10～120min，时间相对较短；
（2）所述方法采用了酸浸-沉淀的方法对废旧三元锂电池中的镍钴锰锂逐一实现了分离回收，实现了镍钴锰锂的高效分离回收，生成了丁二酮肟镍、二氧化锰、草酸钴、碳酸锂，回收的镍钴锂都在99%以上，钴为95%以上，变废为宝，实现了资源的循环利用，实现了环境友好型和可持续发展；
（3）还原剂为双氧水，在沉淀锰的时候生成二氧化锰，双氧水直接分解为水和氧气，对环境无害。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
本实施例从废旧三元锂电池中回收镍钴锰锂的方法，如图1所示，具体过程如下：
（1）对废旧三元锂电池进行预处理
将废旧三元锂电池放入烧杯中，用1 mol/L的氯化钠或者氯化钾溶液浸没废旧三元锂电池进行深度放电，放电时间为6 h。充分放电之后，将电池放入烘箱中烘干，温度为100℃，时间为12～24 h。然后用钳子进行手工拆卸，将正极材料、负极材料、隔膜还有外壳分类处理，正极材料备用。
（2）将废旧三元锂电池正极粉末1g放入烧杯中，然后向烧杯中加入0.5 mol/L的衣康酸，质量分数为10%的双氧水进行有价金属浸出，液固比为25ml/g，温度为室温，抽滤得到浸出液和滤渣。滤液备用，滤渣为石墨，烘干，收集起来。
（3）向步骤（2）中的滤液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中的一种或者两种来调节PH，使PH处于4.5～5，然后向其中加入丁二酮肟的乙醇溶液，丁二酮肟与镍的摩尔比为1.3:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到血红色沉淀丁二酮肟镍，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（4）向步骤（3）中抽滤之后的滤液中加入高锰酸钾溶液，二价锰离子与高锰酸钾的摩尔比为3:2～1:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到黑色的二氧化锰沉淀，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（5）向步骤（4）中抽滤之后的滤液中加入草酸溶液，草酸与二价钴离子的摩尔比为1.5:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到粉红色沉淀草酸钴，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（6）向步骤（5）中抽滤之后的滤液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾中的一种或者两种来调节PH，使PH=12，碳酸钠或者碳酸钾与锂离子的摩尔比为1.2:1，反应温度为95℃，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置冷却抽滤，得到白色沉淀碳酸锂。
忽略产品中的杂质，整个过程中镍的回收率为99.4%，锰的回收率为99.2%，钴的回收率为96.7%，锂的回收率为99.4%。
实施例2
本实施例从废旧三元锂电池中回收镍钴锰锂的方法，具体过程如下：
（1）对废旧三元锂电池进行预处理
将废旧三元锂电池放入烧杯中，用1 mol/L的氯化钠或者氯化钾溶液浸没废旧三元锂电池进行深度放电，放电时间为6 h。充分放电之后，将电池放入烘箱中烘干，温度为100℃，时间为12～24 h。然后用钳子进行手工拆卸，将正极材料、负极材料、隔膜还有外壳分类处理，正极材料备用。
（2）将废旧三元锂电池正极粉末5g放入烧杯中，然后向烧杯中加入0.5 mol/L的衣康酸，质量分数为10%的双氧水进行有价金属浸出，液固比为25ml/g，温度为室温，抽滤得到浸出液和滤渣。滤液备用，滤渣为石墨，烘干，收集起来。
（3）向步骤（2）中的滤液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中的一种或者两种来调节PH，使PH处于4.5～5，然后向其中加入丁二酮肟的乙醇溶液，丁二酮肟与镍的摩尔比为1.3:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到血红色沉淀丁二酮肟镍，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（4）向步骤（3）中抽滤之后的滤液中加入高锰酸钾溶液，二价锰离子与高锰酸钾的摩尔比为3:2～1:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到黑色的二氧化锰沉淀，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（5）向步骤（4）中抽滤之后的滤液中加入草酸溶液，草酸与二价钴离子的摩尔比为1.5:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到粉红色沉淀草酸钴，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（6）向步骤（5）中抽滤之后的滤液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾中的一种或者两种来调节PH，使PH=12，碳酸钠或者碳酸钾与锂离子的摩尔比为1.2:1，反应温度为95℃，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置冷却抽滤，得到白色沉淀碳酸锂。
忽略产品中的杂质，整个过程中镍的回收率为99.13%，锰的回收率为99.02%，钴的回收率为96.46%，锂的回收率为99.03%。
实施例3
本实施例从废旧三元锂电池中回收镍钴锰锂的方法，具体过程如下：
（1）对废旧三元锂电池进行预处理
将废旧三元锂电池放入烧杯中，用1 mol/L的氯化钠或者氯化钾溶液浸没废旧三元锂电池进行深度放电，放电时间为6 h。充分放电之后，将电池放入烘箱中烘干，温度为100℃，时间为12～24 h。然后用钳子进行手工拆卸，将正极材料、负极材料、隔膜还有外壳分类处理，正极材料备用。
（2）将废旧三元锂电池正极粉末10g放入烧杯中，然后向烧杯中加入0.5 mol/L的衣康酸，质量分数为10%的双氧水进行有价金属浸出，液固比为25ml/g，温度为室温，抽滤得到浸出液和滤渣。滤液备用，滤渣为石墨，烘干，收集起来。
（3）向步骤（2）中的滤液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中的一种或者两种来调节PH，使PH处于4.5～5，然后向其中加入丁二酮肟的乙醇溶液，丁二酮肟与镍的摩尔比为1.3:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到血红色沉淀丁二酮肟镍，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（4）向步骤（3）中抽滤之后的滤液中加入高锰酸钾溶液，二价锰离子与高锰酸钾的摩尔比为3:2～1:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到黑色的二氧化锰沉淀，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（5）向步骤（4）中抽滤之后的滤液中加入草酸溶液，草酸与二价钴离子的摩尔比为1.5:1，反应温度为室温，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置抽滤，得到粉红色沉淀草酸钴，放入烘箱烘干收集起来备用；抽滤之后的滤液留用。
（6）向步骤（5）中抽滤之后的滤液中加入氢氧化钠或者氢氧化钾中的一种或者两种来调节PH，使PH=12，碳酸钠或者碳酸钾与锂离子的摩尔比为1.2:1，反应温度为95℃，在磁力搅拌器上搅拌1h，然后静置冷却抽滤，得到白色沉淀碳酸锂。
忽略产品中的杂质，整个过程中镍的回收率为99.46%，锰的回收率为99.25%，钴的回收率为96.65%，锂的回收率为99.43%。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）对废旧三元锂电池进行预处理：深度放电、破碎拆解和物理分选；
（2）向废旧三元锂电池正极粉末中加入衣康酸和还原剂，进行正极粉末中有价金属的浸出，抽滤得到浸出液；
（3）向步骤（2）的浸出液中加入碱，调节溶液的pH，然后加入丁二酮肟进行络合沉淀镍，得到沉淀物1，抽滤得到滤液1；
（4）用KMnO4溶液氧化沉淀步骤（3）中的滤液1中的锰，得到沉淀物2，抽滤得到滤液2；
（5）用草酸沉淀步骤（4）中的滤液2中的钴，得到沉淀物3，抽滤得到滤液3；
（6）用碳酸钠和碳酸钾中的一种或者两种沉淀步骤（5）中的滤液3中的锂，得到沉淀物4。
2.根据权利要求1所述的从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法，其特征在于：步骤（1）具体为，用1mol/L的NaCl或者KCl溶液进行深度放电处理，深度放电之后晾干，然后进行手工拆解，把外壳、隔膜、正极和负极分开，正极备用。
3.根据权利要求1所述的从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法，其特征在于：步骤（2）中，衣康酸浓度为0.1～1 mol/L。
4.根据权利要求1所述的从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法，其特征在于：步骤（3）中，所述的pH为4.5～5，丁二酮肟与镍的摩尔比为1.3:1。
5.根据权利要求1所述的从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法，其特征在于：步骤（4）中，滤液1中的锰与高锰酸钾的摩尔比为3:2～1:1。
6.根据权利要求1所述的从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法，其特征在于：步骤（5）中，所述的草酸与滤液2中的钴的摩尔比为1.5:1。
7.根据权利要求1所述的从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法，其特征在于：步骤（6）中，所述的pH=12，碳酸钠或者碳酸钾与滤液3中的锂的摩尔比为1.2:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211480116.0A CN115679108A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211480116.0A CN115679108A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115679108A true CN115679108A (zh) | 2023-02-03 |
Family
ID=85056927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211480116.0A Pending CN115679108A (zh) | 2022-11-24 | 2022-11-24 | 一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115679108A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104001371A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 福州大学 | 一种废弃除尘滤料的回收利用方法 |
| CN107994288A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-04 | 眉山顺应动力电池材料有限公司 | 废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料中有价金属回收方法 |
| CN113151697A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-07-23 | 中南大学 | 一种浸出风化壳淋积型稀土矿的方法 |
| US20220136079A1 (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-05 | Nanyang Technological University | Method of extracting metal ions from batteries |
| CN114717419A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-08 | 中国矿业大学 | 从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 |
-
2022
- 2022-11-24 CN CN202211480116.0A patent/CN115679108A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104001371A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 福州大学 | 一种废弃除尘滤料的回收利用方法 |
| CN107994288A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-05-04 | 眉山顺应动力电池材料有限公司 | 废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料中有价金属回收方法 |
| US20220136079A1 (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-05 | Nanyang Technological University | Method of extracting metal ions from batteries |
| CN113151697A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-07-23 | 中南大学 | 一种浸出风化壳淋积型稀土矿的方法 |
| CN114717419A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-08 | 中国矿业大学 | 从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵鹏;王莉;李建军;高剑;姜长印;万春荣;何向明;: "锂硫电池正极材料:硫化聚丙烯腈", 新材料产业, no. 08, 5 August 2012 (2012-08-05), pages 1 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110783658B (zh) | 一种退役动力三元锂电池回收示范工艺方法 | |
| WO2022127117A1 (zh) | 废旧锂电池正极材料处理方法 | |
| EP3364494B1 (en) | Method for acid dissolution of licoo2 contained in spent lithium-ion batteries | |
| CN110474123B (zh) | 废旧磷酸铁锂电池正极材料综合回收方法 | |
| CN110541077B (zh) | 一种从废旧钴酸锂电池正极片中回收有价组分的方法 | |
| TW201737548A (zh) | 從具有高錳含量的廢棄鋰離子電池回收有價金屬的方法 | |
| CN107623152B (zh) | 废旧锂离子动力电池资源化回收方法 | |
| CN108390120A (zh) | 一种选择性回收废旧锂离子电池正极材料中锂的方法 | |
| CN110459828B (zh) | 废旧磷酸铁锂电池正极材料综合回收方法 | |
| CN114606386A (zh) | 一种废弃锂电池磨浸回收钴和锂的工艺 | |
| CN112531159B (zh) | 废锂离子电池的回收利用方法和应用 | |
| CA3184139A1 (en) | A process for recovering cobalt ion, nickel ion and manganese ion from metal-containing residues | |
| CN113846219B (zh) | 一种从废旧锂电池中提取锂的方法 | |
| CN114583314A (zh) | 多元复合超临界二氧化碳体系资源化废旧钴酸锂电池的方法 | |
| CN113937339A (zh) | 一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法 | |
| JP6314730B2 (ja) | 廃ニッケル水素電池からの有価金属の回収方法 | |
| CN113186400A (zh) | 一种从锂离子电池回收有价金属的方法 | |
| CN103221557B (zh) | 含镍酸性溶液的制造方法 | |
| CN114024057B (zh) | 一种废旧镍钴锰酸锂-钛酸锂电池的回收方法 | |
| CN114804049B (zh) | 从磷酸铁锂废旧电池中回收得到高纯磷酸铁的方法 | |
| CN115679108A (zh) | 一种从废旧三元锂电池中分离回收镍钴锰锂的方法 | |
| CN115161483A (zh) | 一种全回收废旧锂离子电池并实现金属分离的方法 | |
| CN115149140A (zh) | 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收铁和锂的方法 | |
| JP6201905B2 (ja) | 廃ニッケル水素電池からの有価金属の回収方法 | |
| CN114381604A (zh) | 一种复合生物质粉末辅助分步机械活化回收锂离子电池正极废料的方法 |
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 |