CN116121544A - 一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法。一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，所述方法包含步骤：步骤一，将回收的废旧三元锂电池破碎，将其负极研磨得到负极粉末步骤二，将负极粉末通过酸浸法进行金属富集，并得到酸浸溶液；步骤三，酸浸溶液利用萃取剂分离得到含有钴锰金属元素的有机相和含有镍锂金属元素的水相，步骤四，将含有有钴锰金属元素的有机相通过硫酸溶液反萃有机相，使得钴锰金属元素再次转移到水相中。本发明提供的回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，解决了传统冶金工艺的钴、镍、锰和锂的回收效率低，成本高昂，且回收金属纯度不高的问题。

Description

一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法
技术领域
本发明涉及金属回收领域，尤其涉及一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法。
背景技术
相对于其他储能设备，锂离子电池具有能量密度高、寿命长、自放电低及便携性好等特点，现已成为消费类电子产品最主要的电源，随着微处理技术的快速发展和升级，电子产品更新周期大大缩短，导致大量电子产品的淘汰，伴随着废锂离子电池的持续产生，与此同时，随着锂离子电池的发展成熟以及目前的政策导向，以锂离子电池为电源电动汽车迅速发展，不久的将来会有大量源自电动汽车的废旧锂离子电池产生，对自然资源和环境保护造成巨大的压力，
现如今处理废旧锂离子电池最常用的技术是火法冶金工艺，能够有效的回收金属镍、钴和铜，而锂和铝丢失在废渣中，典型的火法冶金工艺因为涉及有机材料的高温燃烧，金属氧化物的还原和熔炼而成本高昂，且回收金属纯度不高，湿法冶金工艺反应条件温，但钴、镍、锰和锂的回收效率低。
因此，有必要提供一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，解决了传统冶金工艺的钴、镍、锰和锂的回收效率低，成本高昂，且回收金属纯度不高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，所述方法包含步骤：
步骤一，将回收的废旧三元锂电池破碎，将其负极研磨得到负极粉末；
步骤二，将负极粉末通过酸浸法进行金属富集，并得到酸浸溶液；
步骤三，酸浸溶液利用萃取剂分离得到含有钴锰金属元素的有机相和含有镍锂金属元素的水相；
步骤四，将含有有钴锰金属元素的有机相通过硫酸溶液反萃有机相，使得钴锰金属元素再次转移到水相中，在含有钴锰金属元素的水相中加入高锰酸钾进行沉淀，得到沉淀物质和硫酸钴溶液并进行分离；
步骤五，将含有镍锂金属元素的水相加入萃取剂分离镍、锂，使得镍金属元素在有机相中，锂金属元素在水相中，并进行分离，在含有锂金属元素的水相中加入碳酸钠沉淀锂，干燥分离得到碳酸锂。
进一步地，其中步骤二中酸浸法具体为将负极粉末浸入含有硫酸和过氧化氢的混合溶液中进行充分反应。
进一步地，其中步骤三中萃取剂为P507萃取剂，浓度为30%，酸浸溶液的pH为4、油液比为 1：1。
进一步地，其中步骤三中沉淀物质具体为二氧化锰。
进一步地，其中步骤五中镍锂金属元素的水相通过新睽酸萃取剂分离镍、锂。
进一步地，其中步骤五中在含有镍金属元素的有机相中加入硫酸溶液进行反萃，得到硫酸镍。
与相关技术相比较，本发明提供的回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法具有如下有益效果：
本发明提供一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，通过对酸浸后的溶液进行萃取得到有机相和水相，从而分离Co、Ni、Mn、Li，操作简单，金属资源回收效率高，得到的产物纯度高，解决了传统冶金工艺的钴、镍、锰和锂的回收效率低，成本高昂，且回收金属纯度不高的问题。
附图说明
图1为本发明提供的一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法的流程图。
实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1所示，一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，所述方法包含步骤：步骤一，将回收的废旧三元锂电池破碎，将其负极研磨得到负极粉末；步骤二，将负极粉末通过酸浸法进行金属富集，并得到酸浸溶液；步骤三，酸浸溶液利用萃取剂分离得到含有钴锰金属元素的有机相和含有镍锂金属元素的水相；步骤四，将含有有钴锰金属元素的有机相通过硫酸溶液反萃有机相，使得钴锰金属元素再次转移到水相中，在含有钴锰金属元素的水相中加入高锰酸钾进行沉淀，得到沉淀物质和硫酸钴溶液并进行分离；步骤五，将含有镍锂金属元素的水相加入萃取剂分离镍、锂，使得镍金属元素在有机相中，锂金属元素在水相中，并进行分离，在含有锂金属元素的水相中加入碳酸钠沉淀锂，干燥分离得到碳酸锂；
本发明，其中步骤二中酸浸法具体为将负极粉末浸入含有硫酸和过氧化氢的混合溶液中进行充分反应，其中步骤三中萃取剂为P507萃取剂，浓度为30%，酸浸溶液的pH为4、油液比为 1：1；
本发明，其中步骤三中沉淀物质具体为二氧化锰；
本发明，其中步骤五中镍锂金属元素的水相通过新睽酸萃取剂分离镍、锂，其中步骤五中在含有镍金属元素的有机相中加入硫酸溶液进行反萃，得到硫酸镍。
本发明的钴锰和镍锂分离：对酸浸后的溶液按照相应比例加入萃取剂，分离得到含有钴、锰的有机相和镍、锂的水相；
本发明的钴锰和镍锂分离钴、锰分离：对有机相加入硫酸溶液反萃，使得钴、锰再次转移到溶液中，在通过加入高锰酸钾沉淀锰，分离干燥得到二氧化锰和硫酸钴；
本发明的钴锰和镍锂分离镍、锂分离：使用新睽酸萃取剂分离镍、锂，锂在水相中加入碳酸钠沉淀锂，得到碳酸锂，镍在油相中再经过反萃得到硫酸镍；
本发明萃取效率高，钴、镍、锰、锂分别可回收98%、90%、99%、85%；
本发明提供的回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，选择有机溶剂，能够与要回收的金属离子形成配合物，且配合物种的金属离子又能够从配合物转移到另一种有机溶剂中，进而实现金属离子的分离提纯。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，所述方法包含步骤：
步骤一，将回收的废旧三元锂电池破碎，将其负极研磨得到负极粉末；
步骤二，将负极粉末通过酸浸法进行金属富集，并得到酸浸溶液；
步骤三，酸浸溶液利用萃取剂分离得到含有钴锰金属元素的有机相和含有镍锂金属元素的水相；
步骤四，将含有有钴锰金属元素的有机相通过硫酸溶液反萃有机相，使得钴锰金属元素再次转移到水相中，在含有钴锰金属元素的水相中加入高锰酸钾进行沉淀，得到沉淀物质和硫酸钴溶液并进行分离；
步骤五，将含有镍锂金属元素的水相加入萃取剂分离镍、锂，使得镍金属元素在有机相中，锂金属元素在水相中，并进行分离，在含有锂金属元素的水相中加入碳酸钠沉淀锂，干燥分离得到碳酸锂。
2.根据权利要求1所述的一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，其中步骤二中酸浸法具体为将负极粉末浸入含有硫酸和过氧化氢的混合溶液中进行充分反应。
3.根据权利要求1所述的一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，其中步骤三中萃取剂为P507萃取剂，浓度为30%，酸浸溶液的pH为4、油液比为 1：1。
4.根据权利要求1所述的一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，其中步骤三中沉淀物质具体为二氧化锰。
5.根据权利要求1所述的一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，其中步骤五中镍锂金属元素的水相通过新睽酸萃取剂分离镍、锂。
6.根据权利要求1所述的一种回收废旧三元锂电池有机金属的萃取方法，其中步骤五中在含有镍金属元素的有机相中加入硫酸溶液进行反萃，得到硫酸镍。
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