CN116835664A - 一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺 - Google Patents

一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,包括如下步骤:预处理得到电池粉;酸浸反应:将电池粉与酸性溶液、还原剂混合进行酸浸反应;反应完成后过滤得到石墨渣及含镍锰锂的滤液;一次沉淀反应:将所述含镍锰锂的滤液与第一碱性溶液混合产生沉淀反应;反应完成后过滤取滤液备用;二次沉淀反应:二次沉淀反应反应完成后过滤,得到的滤渣经洗涤后得到镍锰二元前驱体产品。本发明制备的镍锰二元前驱体产品的外观形貌和元素混合程度都符合要求,且镍、锰、锂的利用率均达93%以上,制备过程中大量减少废水产生。

Description

一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺
技术领域
本发明涉及废旧电池回收技术领域,具体涉及一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺。
背景技术
目前,高镍三元电池的钴含量较低,然而稳定性与安全性不足;尖晶石型锰酸锂电池(LiMn2O4)价格较有优势,然而容量较小,续航能力欠佳;尖晶石型镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)电池则不仅满足无钴、低镍的要求,且性能较好,相比钴酸锂等其他正极材料,具有输出电压高、成本低、环境友好、高温循环下的稳定性好、制备工艺简单等特点,因而受到消费者的追捧。
现有技术中关于废旧尖晶石型镍锰酸锂电池回收的技术较少,而关于层状镍钴锰三元电池回收和尖晶石型锰酸锂回收的报道较多,其中尖晶石型锰酸锂的结构与尖晶石型镍锰酸锂接近,可作为参考。公开号为CN112582601A的中国专利公开了一种利用废旧锰酸锂制备镍锰酸锂的方法,包括如下步骤:将废旧的锰酸锂粉末在还原性气氛下进行烧结,使得锰酸锂粉末完全分解为锰的氧化物和碳酸锂的混合粉末;向混合粉末内加入镍源、锂源和掺杂元素化合物,进行充分混合球磨得到混合物;将所得到的混合物在空气气氛下烧结,冷却后破碎过筛得到镍锰酸锂。该技术方案对锰酸锂的回收采用纯固相,避免使用湿法采用大量酸碱和有机试剂,制备得到的镍锰酸锂电化学性能优异。然而该技术方案只能处理极片粉,不能处理带有负极石墨的混合黑粉。
镍锰二元前驱体是尖晶石型镍锰酸锂电池重要的正极材料,现有镍锰二元前驱体制备方法主要有液相法和固相法两大类。如公开号为CN112250119B的中国专利公开了一种高电化学性能的镍锰二元前驱体的制备方法,该技术方案在湿法合成二元前驱体过程中,在共沉淀反应时,加入结构控制剂等;然后将浆料过滤、洗涤、干燥、高温预烧、混锂煅烧,得到二元前驱体产品。该技术方案在前驱体湿法合成阶段构建前驱体表面结构骨架,解决目前正极材料结构坍塌导致的循环性能降低的问题,实现正极材料无钴化,然而其需以纯粹的镍盐与锰盐为原料,无法以含镍、锰元素但杂质也相对较多的废旧尖晶石型镍锰酸锂电池为原料进行制备。而现有的其它一些生产技术中,若以含有杂质的原料进行生产,则往往通过萃取将镍、锰元素分离,然后分别干燥、浓缩、结晶、过滤、烘干等操作得到硫酸镍、硫酸锰晶体,而制备镍锰二元前驱体的过程中则需要进一步溶解硫酸镍、硫酸锰晶体,流程复杂,人力成本高,能源消耗大,且对设备要求高。
废旧镍锰酸锂电池中含有丰富的镍、锰和锂元素,若能以废旧镍锰酸锂电池为原料,回收并制备得到镍锰二元前驱体具有极大的市场前景和经济价值。然而废旧镍锰酸锂电池中除了镍、锰和锂元素外,还含有较多的杂质,如何减少杂质干扰、充分回收并利用废旧镍锰酸锂电池中的金属元素,得到性能优异、富有经济价值的镍锰二元前驱体产品及副产品,减少能耗,并降低回收成本,是研发的难点。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,以制备得到镍锰二元前驱体产品及副产品,以提高经济价值。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,包括如下步骤:
预处理:将废旧镍锰酸锂电池在惰性气体或还原性气体保护下进行煅烧,得到电池粉;
酸浸反应:将电池粉与酸性溶液、还原剂混合进行酸浸反应;反应完成后过滤得到石墨渣及含镍锰锂的滤液;其中加入的还原剂需保证电池粉中的镍、锰被还原成二价;
一次沉淀反应:将所述含镍锰锂的滤液与第一碱性溶液混合产生沉淀反应,反应过程中PH值维持5.5-6.5;反应完成后过滤取滤液备用;
二次沉淀反应:检测一次沉淀反应步骤得到的滤液中的镍锰含量并加入含镍物质或含锰物质进行调节得到调节液,调节液中镍锰原子比例与待制备的镍锰二元前驱体产品中镍锰原子比例保持一致;将调节液与第二碱性溶液、模板剂混合后反应,反应过程中PH值维持9-11;反应完成后过滤,得到的滤渣经洗涤后得到镍锰二元前驱体产品。
进一步地,预处理中,将废旧镍锰酸锂电池经放电、破碎、磁选、过筛后进行煅烧处理,煅烧时升温至450~950℃,然后加热2~6h。煅烧过程中,废旧镍锰酸锂电池中的电解液、导电质、粘结剂等液态杂质蒸出,减少液态杂质对后续分离工序的干扰,此外,加热过程中,还可破坏电池材料结构,使得元素还原、浸出更加容易。
优选的,所述惰性气体为主要成分为氩气、氮气等,还原性气体可以为、一氧化碳等,惰性气体或还原性气体具有隔绝氧气的作用,从而保证高价金属元素被还原为低价金属。
进一步地,酸浸反应中,酸性溶液为硫酸溶液,反应过程中维持PH值不高于2,反应温度为30-90℃,搅拌反应0.5-4h。反应过程中,条件控制及辅料添加的配合较为关键,能防止三价铁离子沉淀下来,并保证镍、锰高价离子被完全还原为二价离子,从而充分保证回收率和产品质量。
进一步地,酸浸反应中,所述还原剂为过氧化氢、氯化氢、铁粉、亚铁化合物中的一种或几种。还原剂用于还原高价金属离子至二价。加入的还原剂需保证不引入新的杂质或者杂质很容易被除去,否则影响产品品质。其中过氧化氢反应后产物为水和氧气,氯化氢反应后被还原为氯气,而铁粉和和亚铁化合物在后续步骤中转化为三价铁离子,三价铁离子易与镍、锰二价离子分离,因此原材料成本低且利于后续操作。若采用铁粉或亚铁化合物还原,则在过滤后的含镍锰锂的滤液中还需通入空气,以将多余的二价铁离子氧化为三价,进一步保证产品得率。
进一步地,一次沉淀反应中,所述第一碱性溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵、氨水中的至少一种。第一碱性溶液的添加使杂质与镍锰能最大程度地分离。
进一步地,二次沉淀反应中,将所述调节液与所述第二碱性溶液分别滴加至模板剂中进行反应,反应过程中温度维持20-80℃,搅拌反应5-15h。
进一步地,二次沉淀反应中,所述第二碱性溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、乙酸盐、氨水中的至少一种,所述模板剂包括氨水、铵盐、柠檬酸盐、EDTA盐中的一种,所述模板剂用于控制产品生成的晶体形貌与尺寸。
进一步地,将滤渣进行多次洗涤后,高杂质离子含量的洗涤液与二次沉淀反应完成后过滤得到的滤液合并得到合并液,往合并液中加入碳酸盐,然后加热、搅拌条件下进行沉淀,过滤得到的滤渣为碳酸锂产品。
进一步地,合并液加入转化剂进行调节后,作为第一碱性溶液循环参与所述的一次沉淀反应;当合并液中锂的浓度大于10g/L时,加入碳酸盐并进行沉淀反应完成后,过滤得到的滤液加入转化剂进行调节,然后作为第一碱性溶液循环参与所述的一次沉淀反应。其中加入转化剂可将杂质转化为碱,从而适合循环利用。并且该操作可使过滤得到的滤液在后续操作中继续富集,减少锂元素流失,同时减少废水产生,降低生产成本和后续处理成本。
优选的,加入的转化剂包括氧化钙、氢氧化钙、氧化钡、氢氧化钡中的一种或几种,转化剂将硫酸根沉淀下来的同时不引入钙、钡离子,并且氢氧根取代硫酸根,形成碱性溶液,从而实现废水转化再利用,废水产生量大大降低。得到的沉淀也可用作建筑材料,或者煅烧再生为氧化物循环使用等,进一步提高经济效益。
进一步地,所述锂的回收率大于93%。
有益效果:本发明所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其能够对废旧镍锰酸锂电池进行高效回收,并制备得到镍锰二元前驱体产品及碳酸锂产品的外观形貌和元素混合程度都符合要求,具有很好的市场前景和经济价值。
本发明所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,免去了镍、锰元素回收过程中的分离与结晶过程从而节省操作步骤与能源消耗,降低了生产成本,且镍、锰、锂的利用率均达93%以上。
本发明所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,合成镍锰前驱体所产生的母液,经过碳酸钠沉锂、加入转化剂步骤后,可以作为第一碱液循环利用,可使可溶性锂在后续操作中继续富集,减少锂元素流失,同时大量减少废水产生,降低生产成本和后续处理成本。本发明所述的工艺实际应用中污染小,废水产生少,适合工业化生产与推广应用。
附图说明
图1为实施例1制备的镍锰二元前驱体的SEM图以及元素分布EDS图(左为镍锰二元前驱体的SEM图,中为锰元素的分布EDS图,右为镍元素分布EDS图)。
图2为实施例2制备的镍锰二元前驱体的SEM图以及元素分布EDS图。(左为镍锰二元前驱体的SEM图,中为锰元素的分布EDS图,右为镍元素分布EDS图)。
图3为实施例3制备的镍锰二元前驱体的SEM图以及元素分布EDS图。(左为镍锰二元前驱体的SEM图,中为锰元素的分布EDS图,右为镍元素分布EDS图)。
图4为对照例3中制备的镍锰二元前驱体的SEM图以及元素分布EDS图。(左为镍锰二元前驱体的SEM图,中为锰元素的分布EDS图,右为镍元素分布EDS图)。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例1
一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体(镍锰原子比1:3)的工艺,包括如下步骤:
预处理:将废旧镍锰酸锂电池(含Ni元素176.07g、Mn元素494.46g和Li元素20.82g)放电后破碎、磁选后过筛,然后在氮气保护下进行煅烧,煅烧时升温至700℃,加热2h,然后氮气保护下冷却至室温,得到电池粉;
酸浸反应:用1.5mol/L的硫酸溶液浸取电池粉进行酸浸反应、并在反应过程中分批次加入摩尔数占电池粉中镍、锰摩尔数之和之和45%的过氧化氢,在65℃下搅拌反应1.5h,控制过程中PH在1.5左右,然后过滤,反应完成后过滤得到石墨渣及含镍锰锂的滤液;
一次沉淀反应:将所述含镍锰锂的滤液与第一碱性溶液混合产生沉淀反应,第一碱性溶液为氢氧化钠溶液,第一碱性溶液也可以由后续工序中、二次沉淀反应完成后、将滤渣进行多次洗涤得到的低杂质离子含量的洗涤液通过加入氢氧化钠调节得到的氢氧化钠溶液。
一次沉淀反应过程中PH值维持5.5;使铜、铝、铁等杂质离子进行充分沉淀,反应完成后过滤取滤液备用;
二次沉淀反应:检测一次沉淀反应步骤得到的滤液中的镍锰含量,由于检测得到的滤液中镍锰原子比例约为1:3,与待制备的目标产物中镍锰原子比例相近,因此无需加入含镍物质或含锰物质进行调节;将无需调节的滤液与第二碱性溶液分别滴加至模板剂中进行反应,其中第二碱性溶液为乙酸钠溶液,模板剂为含0.1mol/L氨水的溶液,所述模板剂用于控制生成的晶体形貌与尺寸。反应过程中控制温度30℃、反应PH值为9.1、搅拌速率1000r/min、反应8.5h后过滤,得到滤渣和滤液。
将得到的滤渣后续工序中低杂质离子含量的洗涤液进行初步洗涤,过滤后将得到的滤渣进一步用清水洗涤、过滤,多次洗涤、过滤后得到的滤渣为镍锰二元前驱体产品,经检测,镍锰二元前驱体产品中镍锰原子比为1:3,且镍锰二元前驱体产品的外观形貌和元素混合程度都符合要求,具体如图1所示,镍锰二元前驱体的成球效果较好,且镍锰元素分布均匀,达到分子级混合,可以为制备高电化学性能的镍锰酸锂正极材料打下基础。
二次沉淀反应完成后,将滤渣进行多次洗涤得到的高杂质离子含量的洗涤液与二次沉淀反应完成后过滤得到的滤液合并得到合并液,测得合并液体积为1914mL,Li浓度为52.5g/L,向其中加入2280g碳酸钠(Li浓度的1.5倍)溶解,然后在50℃、搅拌条件下沉淀2h,然后过滤,即可得到碳酸锂产品,烘干后测得样品质量为518.06g,Li的回收率为94.1%。
实施例2
一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体(镍锰原子比1:1)的工艺,包括如下步骤:
预处理:将废旧镍锰酸锂电池(含Ni元素88.04g、Mn元素164.82g和Li元素7.71g)放电后破碎、磁选后过筛,然后在氮气保护下进行煅烧,煅烧时升温至850℃,加热1.5h,然后氮气保护下冷却至室温,得到电池粉;
酸浸反应:用1.0mol/L的硫酸溶液浸取电池粉进行酸浸反应、并在反应过程中分批次加入摩尔数占电池粉中镍、锰摩尔数之和之和3/5的过氧化氢,在45℃下搅拌反应3h,控制过程中PH在0.5左右,然后过滤,反应完成后过滤得到石墨渣及含镍锰锂的滤液;
一次沉淀反应:将所述含镍锰锂的滤液与第一碱性溶液混合产生沉淀反应,第一碱性溶液为碳酸铵溶液,第一碱性溶液也可以由后续工序中、二次沉淀反应完成后、将滤渣进行多次洗涤得到的低杂质离子含量的洗涤液通过加入碳酸铵调节得到的碳酸铵溶液。
一次沉淀反应过程中PH值维持6.0;使铜、铝、铁等杂质离子进行充分沉淀,反应完成后过滤取滤液备用;
二次沉淀反应:检测一次沉淀反应步骤得到的滤液中的镍锰含量,检测得到的滤液中镍锰原子比例约为1:2,与待制备的目标产物中镍锰原子比例差别较大,因此添加硫酸镍进行调节得到调节液,调节液中镍锰原子比例为1:1;将调节液与第二碱性溶液分别滴加至模板剂中进行反应,其中第二碱性溶液为氢氧化钠溶液,模板剂为含0.1mol/L硫酸铵的溶液,所述模板剂用于控制生成的晶体形貌与尺寸。反应过程中控制温度50℃、反应PH值为10、搅拌速率600r/min、反应10h后过滤,得到滤渣。
将得到的滤渣后续工序中低杂质离子含量的洗涤液进行初步洗涤,过滤后将得到的滤渣进一步用清水洗涤、过滤,多次洗涤、过滤后得到的滤渣为镍锰二元前驱体产品,经检测,镍锰二元前驱体产品中镍锰原子比为1:1,且镍锰二元前驱体产品的外观形貌和元素混合程度都符合要求,具体如图2所示,镍锰二元前驱体的成球效果较好,且镍锰元素分布均匀,达到分子级混合,可以为制备高电化学性能的镍锰酸锂正极材料打下基础。
二次沉淀反应完成后,将滤渣进行多次洗涤得到的高杂质离子含量的洗涤液与二次沉淀反应完成后过滤得到的滤液合并得到合并液,测得合并液体积为3434mL,Li浓度为22.01g/L,向其中加入1035g碳酸钠(Li浓度的2倍)溶解,然后在70℃、搅拌条件下沉淀1.5h,然后过滤,即可得到碳酸锂产品,烘干后测得样品质量为391.51g,Li的回收率为96.1%。
实施例3
一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体(镍锰原子比3:1)的工艺,包括如下步骤:
预处理:将废旧镍锰酸锂电池(含Ni元素117.38g、Mn元素27.47g和Li元素10.51g)放电后破碎、磁选后过筛,然后在氮气保护下进行煅烧,煅烧时升温至550℃,加热5h,然后氮气保护下冷却至室温,得到电池粉;
酸浸反应:用2.0mol/L的硫酸溶液浸取电池粉进行酸浸反应、并在反应过程中分批次加入摩尔数占电池粉中镍、锰摩尔数之和之和50%的硫酸亚铁,在45℃下搅拌反应3h,控制过程中PH在1.0左右,然后过滤,反应完成后过滤得到石墨渣及含镍锰锂的滤液;
一次沉淀反应:将所述含镍锰锂的滤液与第一碱性溶液混合产生沉淀反应,第一碱性溶液为碳酸氢钾溶液,第一碱性溶液也可以由后续工序中、二次沉淀反应完成后、将滤渣进行多次洗涤得到的低杂质离子含量的洗涤液通过加入碳酸氢钾调节得到的浓碳酸氢钾溶液。
一次沉淀反应过程中PH值维持6.5;使铜、铝、铁等杂质离子进行充分沉淀,反应完成后过滤取滤液备用;
二次沉淀反应:检测一次沉淀反应步骤得到的滤液中的镍锰含量,检测得到的滤液中镍锰原子比例约为4:1,与待制备的目标产物中镍锰原子比例差别较大,因此添加硫酸锰进行调节得到调节液,调节液中镍锰原子比例为3:1;将调节液与第二碱性溶液分别滴加至模板剂中进行反应,其中第二碱性溶液为碳酸氢钾溶液,模板剂为含0.05mol/L的EDTA钾盐溶液,所述模板剂用于控制生成的晶体形貌与尺寸。反应过程中控制温度70℃、反应PH值为10、搅拌速率800r/min、反应12h后过滤,得到滤渣和滤液。
将得到的滤渣用后续工序中低杂质离子含量的洗涤液进行初步洗涤,过滤后将得到的滤渣进一步用清水洗涤、过滤,多次洗涤、过滤后得到的滤渣为镍锰二元前驱体产品,经检测,镍锰二元前驱体产品中镍锰原子比为3:1,且镍锰二元前驱体产品的外观形貌和元素混合程度都符合要求,具体如图3所示,镍锰二元前驱体的成球效果较好,且镍锰元素分布均匀,达到分子级混合,可以为制备高电化学性能的镍锰酸锂正极材料打下基础。
二次沉淀反应完成后,将滤渣进行多次洗涤得到的高杂质离子含量的洗涤液与二次沉淀反应完成后过滤得到的滤液合并得到合并液,测得合并液体积为2864mL,Li浓度为27.60g/L,向其中加入2802g碳酸钠(Li浓度的1.8倍)溶解,然后在90℃、搅拌条件下沉淀0.75h,然后过滤,即可得到碳酸锂产品,烘干后测得样品质量为414.90g,Li的回收率为93.45%。
对照例1
本对照例与实施例1相比,不同的地方在于,在酸浸反应过程中,加入的还原剂的摩尔数大于或等于电池粉中镍、锰摩尔数之和的15%。
酸浸反应完成后,将石墨渣清洗干净并烘干后用ICP检测元素含量并和电池粉进行对比,结果发现,电池粉原料中镍、锰、锂元素含量分别为176.07g、494.46g、20.82g;而石墨渣中镍、锰、锂元素含量分别为18.56g、52.85g、2.40g,说明石墨渣中仍有10%左右的镍、锰、锂元素没有被酸浸出,从而引起物质损失,影响回收利用率。
对照例2
本对照例与实施例2相比,不同的地方在于,一次沉淀反应过程中,反应过程中PH控制为4.0。
实施例2的一次沉淀反应完成后,测量发现得到的滤液中铜、铝、铁杂质离子的浓度分别为53.09mg/L、3.21mg/L、1.59mg/L。
而对照例2的一次沉淀反应完成后,测量发现得到的滤液中铜、铝、铁杂质离子的浓度分别为1593.27mg/L、526.31mg/L、228.40mg/L,说明对照例2中由于反应条件控制不当,导致滤液中含有较多的杂质离子,进而导致后续产物中杂质含量较高,得不到理想的产品。
对照例3
本对照例与实施例2相比,不同的地方在于,在二次沉淀反应过程中,二次沉淀的pH值为12。
反应完成后,对得到的镍锰二元前驱体产品用EDS-SEM测量,结果发现镍锰二元前驱体产品的镍、锰元素在分子层面混合不均匀,无法得到合适的产品,如图4所示。
对照例4
本对照例与实施例3相比,不同的地方在于,二次沉淀反应完成后,不将滤渣进行多次洗涤得到的高杂质离子含量的洗涤液与二次沉淀反应完成后过滤得到的滤液合并得到合并液,也不将合并液作为第一碱性溶液循环参与所述的一次沉淀反应;而是直接对二次沉淀反应完成后过滤得到的滤液加入碳酸钠处理,结果得到的Li的回收率仅45%,回收率太低,经济效益不佳。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,包括如下步骤:
预处理:将废旧镍锰酸锂电池在惰性气体或还原性气体保护下进行煅烧,得到电池粉;
酸浸反应:将电池粉与酸性溶液、还原剂混合进行酸浸反应;反应完成后过滤得到石墨渣及含镍锰锂的滤液;
一次沉淀反应:将所述含镍锰锂的滤液与第一碱性溶液混合产生沉淀反应,反应过程中PH值维持5.5-6.5;反应完成后过滤取滤液备用;
二次沉淀反应:检测一次沉淀反应步骤得到的滤液中的镍锰含量并加入含镍物质或含锰物质进行调节得到调节液;将调节液与第二碱性溶液、模板剂混合后反应,反应过程中PH值维持9-11;反应完成后过滤,得到的滤渣经洗涤后得到镍锰二元前驱体产品。
2.根据权利要求1所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,预处理中,将废旧镍锰酸锂电池经放电、破碎、磁选、过筛后进行煅烧处理,煅烧时升温至450~950℃,然后加热2~6h。
3.根据权利要求1所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,酸浸反应中,酸性溶液为硫酸溶液,反应过程中维持PH值不高于2,反应温度为30-90℃,搅拌反应0.5-4h。
4.根据权利要求3所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,酸浸反应中,所述还原剂为过氧化氢、氯化氢、铁粉、亚铁化合物中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,一次沉淀反应中,所述第一碱性溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵、氨水中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,二次沉淀反应中,将所述调节液与所述第二碱性溶液分别滴加至模板剂中进行反应,反应温度维持20-80℃,搅拌反应5-15h。
7.根据权利要求1所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,二次沉淀反应中,所述第二碱性溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、乙酸盐、氨水中的至少一种,所述模板剂包括氨水、铵盐、柠檬酸盐、EDTA盐中的一种。
8.根据权利要求1所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,将滤渣进行多次洗涤后,高杂质离子含量的洗涤液与二次沉淀反应完成后过滤得到的滤液合并得到合并液,往合并液中加入碳酸盐,然后加热、搅拌条件下进行沉淀,过滤得到的滤渣为碳酸锂产品。
9.根据权利要求8所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,合并液加入转化剂进行调节后,作为第一碱性溶液循环参与所述的一次沉淀反应;当合并液中锂的浓度大于10g/L时,加入碳酸盐并进行沉淀反应完成后,过滤得到的滤液加入转化剂进行调节,然后作为第一碱性溶液循环参与所述的一次沉淀反应。
10.根据权利要求9所述的废旧镍锰酸锂电池回收制备镍锰二元前驱体的工艺,其特征在于,所述锂的回收率大于93%。
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