DE112022000241B4 - Verfahren zur selektiven extraktion von lithium aus einer ausgedienten batterie und anwendung des verfahrens - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Batterie, das folgende Schritte umfasst:S1: Mischen eines positiven Elektrodenmaterials einer Lithiumbatterie und eines Mangan(II)-salzes, Hinzufügen eines Lösungsmittels zur Herstellung einer Aufschlämmung und Kugelmahlen der Aufschlämmung, so dass ein kugelgemahlenes Mischmaterial erhalten wird; wobei es sich bei dem positiven Elektrodenmaterial der Lithiumbatterie um ein positives Elektrodenmaterial einer Lithium-Manganat- und/oder einer Lithium-Cobaltat- und/oder einer Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat- und/oder einer Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminat-Batterie handelt; und wobei es sich bei dem Mangan(II)-salz um Mangan(II)-sulfat und/oder Mangan(II)-chlorid und/oder Mangan(II)-nitrat und/oder Mangan(II)-phosphat und/oder Mangan(II)-acetat und/oder Mangan(II)-oxalat und/oder Mangan(II)-acetylacetonat handelt;S2: Kalzinieren des kugelgemahlenen Mischmaterials, so dass ein kalziniertes Produkt erhalten wird; undS3: Zugabe des kalzinierten Produkts in ein Auslaugungsmittel zum Auslaugen, so dass eine lithiumreiche Auslaugungslösung erhalten wird; wobei es sich bei dem Auslaugungsmittel um Wasser handelt,wobei in Schritt S1 ein Molverhältnis von Manganionen im Mangan(II)-salz zu Lithiumionen im positiven Elektrodenmaterial (0,1-2):1 beträgt,wobei in Schritt S2 eine Temperatur des Kalzinierens 200°C bis 400°C beträgt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet der Rückgewinnung ausgedienter Batterien und insbesondere auf ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Batterie und dessen Anwendung.
  • HINTERGRUND
  • Da das Ziel der Kohlenstoffneutralität immer näher rückt, boomt der Markt für neue Energieressourcen, und die Aussichten dafür sind unbegrenzt. Die LithiumIonen-Batterie nimmt auf dem derzeitigen Markt für Energieressourcen eine herausragende Stellung ein. Allerdings beträgt die Lebensdauer von Lithiumlonen-Batterien nur 3 bis 5 Jahre. Da immer mehr Lithiumbatterien in eine Überalterungsphase gelangen, ist eine vernünftige und effektive Entsorgung ausgedienter Batterien eine unumgängliche Voraussetzung für den Umweltschutz und eine nachhaltige Ressourcenentwicklung.
  • Gegenwärtig werden die Rückgewinnungsverfahren für ausgediente Lithiumbatterien hauptsächlich in einen nassen und einen pyrogenen Weg unterteilt. Sowohl bei der Hydrometallurgie als auch bei der Pyrometallurgie werden jedoch wertvolle Metalle wie Nickel, Cobalt, Mangan usw. in den Batterien konzentriert und in einer bevorzugten Weise zurückgewonnen, und das Lithium mit einem geringeren Gehalt wird häufig am Ende des Prozesses entsorgt, was zu einem erheblichen Lithiumverlust und einer extrem niedrigen Rückgewinnungsrate führt. Daher ist das selektive Extrahieren von Lithium aus ausgedienten Batterien zu einem dringend zu lösenden Problem auf diesem Gebiet geworden. Die derzeit untersuchten technischen Verfahren umfassen die Kohlenstoffreduktion, die aluminothermische Reduktion, die Sulfatröstung, die Hochtemperatur- und Hochdruck-Säureauslaugung, den Hochtemperatur- und Hochdruck-Ionenaustausch usw. Sowohl bei der Kohlenstoffreduktion als auch bei der aluminothermischen Reduktion ist die Auslaugungsrate jedoch gering, und bei dem Sulfatröstungsprozess wird eine große Menge giftiger und schädlicher Gase freigesetzt, während die Hochtemperatur- und Hochdruck-Säureauslaugung und der lonenaustausch eine geringe Selektivität, einen höheren Druck, Schwierigkeiten bei der industriellen Verarbeitung und andere Probleme beinhalten.
  • KURZFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, zumindest eines der oben genannten technischen Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen. Dementsprechend schlägt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Batterie und dessen Anwendung vor. Das Verfahren bietet einen geringen Energieverbrauch, eine hohe Sicherheit und eine ausgezeichnete Auslaugungsrate und Selektivität von Lithium.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Batterie vorgeschlagen, das folgende Schritte umfasst:
    • S1: Mischen eines positiven Elektrodenmaterials einer Lithiumbatterie und eines Mangan(II)-salzes, Hinzufügen eines Lösungsmittels zur Herstellung einer Aufschlämmung und Kugelmahlen der Aufschlämmung, so dass ein kugelgemahlenes Mischmaterial erhalten wird; wobei es sich bei dem positiven Elektrodenmaterial der Lithiumbatterie um ein positives Elektrodenmaterial einer Lithium-Manganat- und/oder einer Lithium-Cobaltat- und/oder einer Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat- und/oder einer Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminat-Batterie handelt; und wobei es sich bei dem Mangan(II)-salz um Mangan(II)-sulfat und/oder Mangan(II)-chlorid und/oder Mangan(II)-nitrat und/oder Mangan(II)-phosphat und/oder Mangan(II)-acetat und/oder Mangan(II)-oxalat und/oder Mangan(II)-acetylacetonat handelt;
    • S2: Kalzinieren des kugelgemahlenen Mischmaterials, so dass ein kalziniertes Produkt erhalten wird; und
    • S3: Zugabe des kalzinierten Produkts in ein Auslaugungsmittel zum Auslaugen, so dass eine lithiumreiche Auslaugungslösung erhalten wird, wobei es sich bei dem Auslaugungsmittel um Wasser handelt;

    wobei in Schritt S1 ein Molverhältnis von Manganionen im Mangan(II)-salz zu Lithiumionen im positiven Elektrodenmaterial (0,1-2):1 beträgt,
    wobei in Schritt S2 eine Temperatur des Kalzinierens 200°C bis 400°C beträgt.
  • Dabei hat das positive Elektrodenmaterial eine geschichtete Struktur.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei der ausgedienten Batterie um eine Lithium-Manganat- und/oder eine Lithium-Cobaltat- und/oder eine Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat- und/oder eine Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminat-Batterie.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung handelt es sich in Schritt S1 bei dem Lösungsmittel um Wasser und/oder um eine Salzsäurelösung und/oder eine Schwefelsäurelösung und/oder eine Mangannitratlösung und/oder eine Mangansulfatlösung.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist das Lösungsmittel Wasser.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt in Schritt S1 ein Fest-Flüssig-Verhältnis der Aufschlämmung 500 g/L bis 5000 g/L.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt ein Fest-Flüssig-Verhältnis der Aufschlämmung 800 g/L bis 2000 g/L.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung handelt es sich in Schritt S1 bei dem Mangan(II)-salz um Mangan(II)-sulfat und/oder Mangan(II)-chlorid und/oder Mangan(II)-nitrat und/oder Mangan(II)-phosphat und/oder Mangan(II)-acetat und/oder Mangan(II)-oxalat und/oder Mangan(II)-acetylacetonat.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt ein Molverhältnis von Manganionen im Mangan(II)-salz zu Lithiumionen im positiven Elektrodenmaterial (0,4-0,6):1.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt in Schritt S1 ein Kugel-Material-Verhältnis beim Kugelmahlen (1-100):1, eine Rotationsgeschwindigkeit des Kugelmahlens 200 U/min bis 1200 U/min und eine Dauer für das Kugelmahlen 0,5 h bis 8 h.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt das Kugel-Material-Verhältnis beim Kugelmahlen (2-10):1, eine Rotationsgeschwindigkeit des Kugelmahlens 300 U/min bis 600 U/min und eine Dauer für das Kugelmahlen 1 h bis 5 h.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt in Schritt S2 eine Aufwärmgeschwindigkeit 1°C/min bis 20°C/min und eine Dauer für das Kalzinieren 1 h bis 12 h.
  • In einigen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt eine Aufwärmgeschwindigkeit 2°C/min bis 8°C/min und eine Dauer für das Kalzinieren 2 h bis 4 h.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung handelt es sich in Schritt S3 bei dem Auslaugungsmittel um Wasser.
  • In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beträgt in Schritt S3 ein Fest-Flüssig-Verhältnis des kalzinierten Produkts zum Auslaugungsmittel 100 g/L bis 800 g/L.
  • In der vorliegenden Offenbarung wird auch eine Anwendung des oben genannten Verfahrens zur Herstellung eines Lithiumsalzes vorgeschlagen.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hat zumindest die folgenden vorteilhaften Auswirkungen.
  • In der vorliegenden Offenbarung werden auf der Grundlage eines lonenaustauscheffekts zwischen Mangan(II)-ionen und Lithiumionen das positive Elektrodenmaterial und das Mangan(II)-salz in einem bestimmten Verhältnis gemischt, um eine Aufschlämmung herzustellen, und das Mangan(II)-salz und das positive Elektrodenmaterial werden mittels eines Kugelmahlverfahrens vollständig gemischt, so dass die Gitterstruktur des positiven Elektrodenmaterials effektiv beschädigt wird, wodurch die Aktivierungsenergie des Austauschs von Mangan(II)-ionen und Lithiumionen verringert wird und die Reaktionsenergie, die für ein nachfolgendes Lithiumextraktionsverfahren erforderlich ist, stark reduziert wird. Das Mischmaterial des Kugelmahlens wird bei einer niedrigeren Temperatur so kalziniert, dass das zweiwertige Mangan im Mangan(II)-salz die Position des Lithiums in der Schichtstruktur einnimmt und der Mangan-Lithium-Austausch direkt durchgeführt wird und schließlich eine reine lithiumhaltige Auslaugungslösung erhalten wird. Mit dem vorliegenden Verfahren werden die Auslaugungsrate und die Selektivität von Lithium erheblich verbessert. Die vorliegende Erfindung verwendet das Verfahren, bei dem das Mischmaterial kugelgemahlen und dann kalziniert wird, das einen geringen Energieverbrauch, eine hohe Sicherheit, eine hervorragende Auslaugungsrate und Selektivität von Lithium sowie breite Anwendungsmöglichkeiten bietet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird anhand der beigefügten Zeichnungen und Beispiele näher beschrieben.
    • 1 ist ein Verfahrensablaufdiagramm von Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 ist eine Röntgenbeugung (XRD) eines Auslaugungsrückstands von Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden das Konzept der vorliegenden Offenbarung und die erzielten technischen Auswirkungen anhand von Beispielen klar und vollständig beschrieben, um den Zweck, die Merkmale und die Auswirkungen der vorliegenden Offenbarung vollständig zu verstehen. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Beispiele nur einen Teil der Beispiele der vorliegenden Offenbarung und nicht alle Beispiele darstellen, und dass andere Beispiele, die von dem Fachmann auf der Grundlage der Beispiele der vorliegenden Offenbarung ohne schöpferischen Aufwand erhalten werden, in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
  • Beispiel 1
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 111 bereitgestellt. Mit Bezug auf 1 wurden die spezifischen Prozesse wie folgt durchgeführt.
  • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-chlorid in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 2:1 gemischt und deionisiertes Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben. Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
  • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial in einem Muffelofen mit einer Aufwärmgeschwindigkeit von 5°C/min bei 250°C 5 Stunden lang kalziniert, um ein kalziniertes Produkt zu erhalten.
  • In S3 wurde das kalzinierte Produkt mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,055 L lithiumreiche Auslaugungslösung und 6,22 g Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 5,40 g/L, eine Nickelkonzentration von 0,017 g/L und eine Mangankonzentration von 0,01 g/L. Cobalt und Aluminium wurden nicht nachgewiesen.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: die ausgediente Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 111 wurde zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Elektrodenmaterial vom Typ 111 zu erhalten.
  • Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Beispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt. Dabei gilt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, Selektivität von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Volumen der Auslaugungslösung * (Lithiumkonzentration + Nickelkonzentration + Cobaltkonzentration + Mangankonzentration + Aluminiumkonzentration))*100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S3 mit 95,6% berechnet, und die Selektivität betrug 99,5%. Die lithiumreiche Auslaugungslösung kann nach ihrer Anreicherung zur Herstellung verschiedener Lithiumsalze verwendet werden. Der Auslaugungsrückstand aus Schritt S3 wurde mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) analysiert. Das Ergebnis ist in 2 dargestellt, die Hauptphasen waren Oxide von Nickel, Cobalt und Mangan. Der Auslaugungsrückstand kann zur Herstellung verschiedener Übergangsmetallsalze verwendet werden, nachdem er in Säure aufgelöst und getrennt wurde. Tabelle 1 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Beispiel 1
    Element Li Ni Co Mn AI
    Positives Elektrodenmaterial % 6,21 18,91 17,12 18,11 0,81
    Auslaugungsrückstand % 0,15 15,31 14,98 35,23 0,66
  • Beispiel 2
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 523 bereitgestellt, wobei die spezifischen Prozesse wie folgt durchgeführt wurden:
    • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-nitrat in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 2:1 gemischt und deionisiertes Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben.
  • Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
  • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial in einem Muffelofen mit einer Aufwärmgeschwindigkeit von 5°C/min bei 250°C 5 Stunden lang kalziniert, um ein kalziniertes Produkt zu erhalten.
  • In S3 wurde das kalzinierte Produkt mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,060 L lithiumreiche Auslaugungslösung und 6,34 g Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 5,54 g/L, eine Nickelkonzentration von 0,032 g/L und eine Mangankonzentration von 0,040 g/L. Cobalt und Aluminium wurden nicht nachgewiesen.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: In S1 wurde die ausgediente Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 523 zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Elektrodenmaterial vom Typ 523 zu erhalten.Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Beispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 2 dargestellt. Dabei gilt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, Selektivität von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Volumen der Auslaugungslösung * (Lithiumkonzentration + Nickelkonzentration + Cobaltkonzentration + Mangankonzentration + Aluminiumkonzentration))*100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S3 mit 94,7% berechnet, und die Selektivität betrug 98,7%. Die lithiumreiche Auslaugungslösung kann nach ihrer Anreicherung zur Herstellung verschiedener Lithiumsalze verwendet werden. Der Auslaugungsrückstand aus Schritt S3 wurde mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) analysiert, und die Hauptphasen waren Oxide von Nickel, Cobalt und Mangan. Der Auslaugungsrückstand kann zur Herstellung verschiedener Übergangsmetallsalze verwendet werden, nachdem er in Säure aufgelöst und getrennt wurde. Tabelle 2 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Beispiel 2
    Element Li Ni Co Mn AI
    Positives Elektrodenmaterial % 7,02 31,56 10,34 11,28 0,56
    Auslaugungsrückstand % 0,28 25,34 8,59 29,04 0,37
  • Beispiel 3
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 811 bereitgestellt, wobei die spezifischen Prozesse wie folgt durchgeführt wurden:
    • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-sulfat in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 2:1 gemischt und deionisiertes Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben. Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
    • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial in einem Muffelofen mit einer Aufwärmgeschwindigkeit von 5°C/min bei 250°C 5 Stunden lang kalziniert, um ein kalziniertes Produkt zu erhalten.
    • In S3 wurde das kalzinierte Produkt mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,056 L lithiumreiche Auslaugungslösung und 6,37 g Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 5,92 g/L, eine Nickelkonzentration von 0,032 g/L und eine Mangankonzentration von 0,082 g/L. Cobalt und Aluminium wurden nicht nachgewiesen.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: die ausgediente Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 811 wurde zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Elektrodenmaterial vom Typ 811 zu erhalten.
  • Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Beispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 3 dargestellt. Dabei gilt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, Selektivität von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Volumen der Auslaugungslösung * (Lithiumkonzentration + Nickelkonzentration + Cobaltkonzentration + Mangankonzentration + Aluminiumkonzentration))*100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S3 mit 92,1% berechnet, und die Selektivität von Lithium betrug 98,1%. Die lithiumreiche Auslaugungslösung kann nach ihrer Anreicherung zur Herstellung verschiedener Lithiumsalze verwendet werden. Der Auslaugungsrückstand aus Schritt S3 wurde mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) analysiert, und die Hauptphasen waren Oxide von Nickel, Cobalt und Mangan. Der Auslaugungsrückstand kann zur Herstellung verschiedener Übergangsmetallsalze verwendet werden, nachdem er in Säure aufgelöst und getrennt wurde. Tabelle 3 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Beispiel 3
    Element Li Ni Co Mn AI
    Positives Elektrodenmaterial % 7,20 39,58 5,08 4,97 0,69
    Auslaugungsrückstand % 0,45 30,10 4,15 25,39 0,51
  • Beispiel 4
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Cobaltat-Batterie bereitgestellt, wobei die spezifischen Prozesse wie folgt durchgeführt wurden:
    • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-chlorid in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 2:1 gemischt und deionisiertes Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben. Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
    • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial in einem Muffelofen mit einer Aufwärmgeschwindigkeit von 5°C/min bei 250°C 5 Stunden lang kalziniert, um ein kalziniertes Produkt zu erhalten.
    • In S3 wurde das kalzinierte Produkt mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,062 L lithiumreiche Auslaugungslösung und 6,64 g Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 5,33 g/L, eine Cobaltkonzentration von 0,085 g/L und eine Mangankonzentration von 0,034 g/L. Nickel und Aluminium wurden nicht nachgewiesen.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: die ausgediente Lithium-Cobaltat-Batterie wurde zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Cobaltat-Elektrodenmaterial zu erhalten.
  • Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Beispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 4 dargestellt. Dabei gilt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, Selektivität von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Volumen der Auslaugungslösung * (Lithiumkonzentration + Nickelkonzentration + Cobaltkonzentration + Mangankonzentration + Aluminiumkonzentration))*100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S3 mit 94,7% berechnet, und die Selektivität von Lithium betrug 97,8%. Die lithiumreiche Auslaugungslösung kann nach ihrer Anreicherung zur Herstellung verschiedener Lithiumsalze verwendet werden. Der Auslaugungsrückstand aus Schritt S3 wurde mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) analysiert, und die Hauptphasen waren Oxide von Cobalt. Der Auslaugungsrückstand kann zur Herstellung verschiedener Übergangsmetallsalze verwendet werden, nachdem er in Säure aufgelöst und getrennt wurde. Tabelle 4 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Beispiel 4
    Element Li Ni Co Mn AI
    Positives Elektrodenmaterial % 6,98 0 56,89 0 1,23
    Auslaugungsrückstand % 0,05 0 45,12 21,20 1,08
  • Beispiel 5
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Manganat-Batterie bereitgestellt, wobei die spezifischen Prozesse wie folgt durchgeführt wurden:
    • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-chlorid in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 2:1 gemischt und deionisiertes Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben. Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
    • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial in einem Muffelofen mit einer Aufwärmgeschwindigkeit von 5°C/min bei 250°C 5 Stunden lang kalziniert, um ein kalziniertes Produkt zu erhalten.
    • In S3 wurde das kalzinierte Produkt mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,071 L lithiumreiche Auslaugungslösung und 6,17 g Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 2,63 g/L und eine Mangankonzentration von 0,095 g/L. Nickel, Cobalt und Aluminium wurden nicht nachgewiesen.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: die ausgediente Lithium-Manganat-Batterie wurde zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Manganat-Elektrodenmaterial zu erhalten.
  • Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Beispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 5 dargestellt. Dabei gilt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, Selektivität von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Volumen der Auslaugungslösung * (Lithiumkonzentration + Nickelkonzentration + Cobaltkonzentration + Mangankonzentration + Aluminiumkonzentration))*100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S3 mit 90,6% berechnet, und die Selektivität von Lithium betrug 96,5%. Die lithiumreiche Auslaugungslösung kann nach ihrer Anreicherung zur Herstellung verschiedener Lithiumsalze verwendet werden. Der Auslaugungsrückstand aus Schritt S3 wurde mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) analysiert, und die Hauptphasen waren Oxide von Mangan. Der Auslaugungsrückstand kann zur Herstellung verschiedener Übergangsmetallsalze verwendet werden, nachdem er in Säure aufgelöst und getrennt wurde. Tabelle 5 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Beispiel 5
    Element Li Ni Co Mn AI
    Positives Elektrodenmaterial % 4,12 0 0 62,50 0,21
    Auslaugungsrückstand % 0,30 0 0 72,89 0,12
  • Beispiel 6
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Manganat-Batterie bereitgestellt, wobei die spezifischen Prozesse wie folgt durchgeführt wurden:
    • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-chlorid in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 1:1 gemischt und 2,5 mol/L verdünnte Schwefelsäure in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben. Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
    • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial in einem Muffelofen mit einer Aufwärmgeschwindigkeit von 5°C/min bei 250°C 5 Stunden lang kalziniert, um ein kalziniertes Produkt zu erhalten.
    • In S3 wurde das kalzinierte Produkt mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,069 L lithiumreiche Auslaugungslösung und 5,62 g Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 2,63 g/L, eine Nickelkonzentration von 0,016 g/L und eine Mangankonzentration von 0,11 g/L. Cobalt und Aluminium wurden nicht nachgewiesen.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: die ausgediente Lithium-Manganat-Batterie wurde zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Manganat-Elektrodenmaterial zu erhalten.
  • Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Beispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 6 dargestellt. Dabei galt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, Selektivität von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Volumen der Auslaugungslösung * (Lithiumkonzentration + Nickelkonzentration + Cobaltkonzentration + Mangankonzentration + Aluminiumkonzentration))*100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S3 mit 91,5% berechnet, und die Selektivität von Lithium betrug 95,4%. Die lithiumreiche Auslaugungslösung kann nach ihrer Anreicherung zur Herstellung verschiedener Lithiumsalze verwendet werden. Der Auslaugungsrückstand aus Schritt S3 wurde mit einem Röntgendiffraktometer (XRD) analysiert, und die Hauptphasen waren Oxide von Mangan. Der Auslaugungsrückstand kann zur Herstellung verschiedener Übergangsmetallsalze verwendet werden, nachdem er in Säure aufgelöst und getrennt wurde. Tabelle 6 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Beispiel 6
    Element Li Ni Co Mn AI
    Positives Elektrodenmaterial % 3,96 0 0 65,50 0,27
    Auslaugungsrückstand % 0,29 0 0 71,53 0,11
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 811 vorgestellt, das sich von Beispiel 3 hauptsächlich dadurch unterscheidet, dass das kugelgemahlene Mischmaterial nicht kalziniert wurde. Die spezifischen Prozesse wurden wie folgt durchgeführt.
  • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-chlorid in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 2:1 gemischt und deionisiertes Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben. Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
  • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,056 L lithiumreiche Auslaugungslösung und einen Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 1,52 g/L, eine Mangankonzentration von 1,09 g/L und eine Nickelkonzentration von 0,03 g/L. Cobalt und Aluminium wurden nicht nachgewiesen.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: die ausgediente Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Batterie vom Typ 811 wurde zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat-Elektrodenmaterial vom Typ 811 zu erhalten.
  • Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Vergleichsbeispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 7 dargestellt. Dabei gilt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S2 mit 23,6% berechnet. Tabelle 7 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Vergleichsbeispiel 1
    Element Li Ni Co Mn AI
    Positives Elektrodenmaterial % 7,20 39,58 5,08 4,97 0,69
    Auslaugungsrückstand % 5,69 41,58 6,21 5,21 0,63
  • Aus der extrem niedrigen Auslaugungsrate dieses Vergleichsbeispiels ist ersichtlich, dass der Ersetzungseffekt stark reduziert wird, wenn das kugelgemahlene Mischmaterial nicht kalziniert wird. Daher muss die Lösung der vorliegenden Offenbarung zunächst kugelgemahlen werden, um die Gitterstruktur des positiven Elektrodenmaterials zu zerstören und dadurch die Aktivierungsenergie des Austauschs von Mangan(II)- und Lithiumionen zu verringern. Dann wird das Kalzinieren bei einer niedrigeren Temperatur durchgeführt, so dass das zweiwertige Mangan des Mangan(II)-salzes die Position des Lithiums in der Struktur des positiven Elektrodenmaterials einnimmt, um direkt einen Mangan-Lithium-Austausch durchzuführen, was zeigt, dass die Schritte des Kugelmahlens und Kalzinierens unerlässlich sind.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Es wird ein Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Lithium-Eisenphosphat-Batterie bereitgestellt, das sich von Beispiel 3 hauptsächlich dadurch unterscheidet, dass das positive Elektrodenmaterial ein anderes war. Die spezifischen Prozesse wurden wie folgt durchgeführt:
    • In S1 wurden 5 g des positiven Elektrodenmaterials und Mangan(II)-sulfat in einem Molverhältnis von Lithiumionen zu Manganionen von 2:1 gemischt und deionisiertes Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 1000 g/L zugegeben. Nach einer gründlichen Zerkleinerung zur Herstellung einer viskosen Aufschlämmung wurde die Aufschlämmung 2 Stunden lang bei einem Kugel-Material-Verhältnis von 10:1 und einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 U/min kugelgemahlen, um ein kugelgemahlenes Mischmaterial zu erhalten.
    • In S2 wurde das kugelgemahlene Mischmaterial in einem Muffelofen mit einer Aufwärmgeschwindigkeit von 5°C/min bei 250°C 5 Stunden lang kalziniert, um ein kalziniertes Produkt zu erhalten.
    • In S3 wurde das kalzinierte Produkt mit deionisiertem Wasser in einem Fest-Flüssig-Verhältnis von 200 g/L gemischt und 30 Minuten lang gerührt, dann filtriert und gewaschen, um 0,062 L lithiumreiche Auslaugungslösung und einen Auslaugungsrückstand zu erhalten. Die lithiumreiche Auslaugungslösung hatte eine Lithiumkonzentration von 0,59 g/L und eine Eisenkonzentration von 0,05 g/L.
  • In S1 wurde das positive Elektrodenmaterial folgendermaßen erhalten: die ausgediente Lithium-Eisenphosphat-Batterie wurde zur Entladung in eine gesättigte Salzlösung gelegt, eine positive Elektrodenschicht wurde zerlegt und getrennt und dann getrocknet, und die positive Elektrodenschicht wurde zerkleinert und gesiebt, um ein positives Lithium-Eisenphosphat-Elektrodenmaterial zu erhalten.
  • Das positive Elektrodenmaterial und der Auslaugungsrückstand in diesem Vergleichsbeispiel wurden mit einem optischen Emissionsspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und einem Atomabsorptionsspektrophotometer nachgewiesen. Das Nachweisergebnis ist in Tabelle 8 dargestellt. Dabei gilt Auslaugungsrate von Lithium = (Volumen der Auslaugungslösung * Lithiumkonzentration) / (Masse des Auslaugungsmaterials * Lithiumgehalt) * 100%, und die Auslaugungsrate von Lithium wurde in Schritt S2 mit 17,65% berechnet. Tabelle 8 Zusammensetzung des positiven Elektrodenmaterials und des Auslaugungsrückstands von Vergleichsbeispiel 2
    Element Li Fe P AI
    Positives Elektrodenmaterial % 4,13 31,5 22,6 1,57
    Auslaugungsrückstand % 2,89 25,66 19,87 1,46
  • Die Auslaugungsrate dieses Vergleichsbeispiels ist sehr niedrig, was darauf zurückzuführen ist, dass Lithiumeisenphosphat eine Olivinstruktur hat, während das in der vorliegenden Offenbarung ausgewählte positive Elektrodenmaterial eine Schichtstruktur hat. Das Prinzip der vorliegenden Offenbarung besteht darin, dass das zweiwertige Mangan des Mangan(II)-salzes die Position des Lithiums in der Schichtstruktur einnimmt, um direkt den Mangan-Lithium-Ersatz durchzuführen und eine reine lithiumhaltige Auslaugungslösung zu erhalten. Die Struktur und Zusammensetzung von Lithiumeisenphosphat unterscheidet sich jedoch von der des positiven Elektrodenmaterials der vorliegenden Offenbarung, was zu einem großen Unterschied zwischen den physikochemischen Eigenschaften der beiden führt. Vergleichsbeispiel 2 verwendet das vorliegende Verfahren zur Lithiumextraktion aus Lithiumeisenphosphat, jedoch kann das zweiwertige Mangan aufgrund des strukturellen Unterschieds und des unterschiedlichen Austauschmechanismus nicht direkt die Position des Lithiums in der Struktur des Lithiumeisenphosphats einnehmen, um es zu ersetzen. Stattdessen ersetzt das zweiwertige Mangan das zweiwertige Eisen im Lithiumeisenphosphat und bewirkt gleichzeitig die Deinterkalation von Lithium, so dass schließlich eine gemischte Eisen-Lithium-Auslaugungslösung erhalten wird. Außerdem hat die Ersetzung im Lithiumeisenphosphat eine höhere Energiebarriere, während die Kalzinierung bei niedriger Temperatur bei dem vorliegenden Verfahren nicht genügend Energie liefern kann. Daraus ergibt sich, dass das Verfahren der vorliegenden Offenbarung nur für positive Elektrodenmaterialien mit einer Schichtstruktur geeignet ist, und nicht für Lithiumeisenphosphat mit einer Olivinstruktur. Wenn das positive Elektrodenmaterial der vorliegenden Offenbarung mit Lithiumeisenphosphat ersetzt wird, wird das Ziel der vorliegenden Offenbarung nicht erreicht werden.
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind oben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben, wobei die vorliegende Offenbarung jedoch nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Zweck der vorliegenden Offenbarung im Rahmen der Kenntnisse, die der Fachmann hat, abzuweichen. Darüber hinaus können Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung und Merkmale in den Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, sofern diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.

Claims (6)

  1. Verfahren zur selektiven Extraktion von Lithium aus einer ausgedienten Batterie, das folgende Schritte umfasst: S1: Mischen eines positiven Elektrodenmaterials einer Lithiumbatterie und eines Mangan(II)-salzes, Hinzufügen eines Lösungsmittels zur Herstellung einer Aufschlämmung und Kugelmahlen der Aufschlämmung, so dass ein kugelgemahlenes Mischmaterial erhalten wird; wobei es sich bei dem positiven Elektrodenmaterial der Lithiumbatterie um ein positives Elektrodenmaterial einer Lithium-Manganat- und/oder einer Lithium-Cobaltat- und/oder einer Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat- und/oder einer Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminat-Batterie handelt; und wobei es sich bei dem Mangan(II)-salz um Mangan(II)-sulfat und/oder Mangan(II)-chlorid und/oder Mangan(II)-nitrat und/oder Mangan(II)-phosphat und/oder Mangan(II)-acetat und/oder Mangan(II)-oxalat und/oder Mangan(II)-acetylacetonat handelt; S2: Kalzinieren des kugelgemahlenen Mischmaterials, so dass ein kalziniertes Produkt erhalten wird; und S3: Zugabe des kalzinierten Produkts in ein Auslaugungsmittel zum Auslaugen, so dass eine lithiumreiche Auslaugungslösung erhalten wird; wobei es sich bei dem Auslaugungsmittel um Wasser handelt, wobei in Schritt S1 ein Molverhältnis von Manganionen im Mangan(II)-salz zu Lithiumionen im positiven Elektrodenmaterial (0,1-2):1 beträgt, wobei in Schritt S2 eine Temperatur des Kalzinierens 200°C bis 400°C beträgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich in Schritt S1 bei dem Lösungsmittel um Wasser und/oder um eine Salzsäurelösung und/oder eine Schwefelsäurelösung und/oder eine Mangannitratlösung und/oder eine Mangansulfatlösung handelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt S1 ein Fest-Flüssig-Verhältnis der Aufschlämmung 500 g/L bis 5000 g/L beträgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt S1 ein Kugel-Material-Verhältnis beim Kugelmahlen (1-100):1 beträgt, eine Rotationsgeschwindigkeit des Kugelmahlens 200 U/min bis 1200 U/min beträgt und eine Dauer für das Kugelmahlen 0,5 h bis 8 h beträgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt S2 eine Aufwärmgeschwindigkeit 1°C/min bis 20°C/min beträgt und eine Dauer für das Kalzinieren 1 h bis 12 h beträgt.
  6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bei der Herstellung eines Lithiumsalzes.
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