一种废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法，属于废旧钴酸锂电池回收利用技术领域。该方法包括：将待处理的废旧钴酸锂电池粉料与高浓度的第一氢氧化钠溶液反应，固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；将第一滤渣与低浓度的第二氢氧化钠溶液反应，固液分离，得到第二滤渣和第二滤液，第一滤液和第二滤液共同作为含铝的第一浸出液，第二滤渣作为第一浸出渣将第一浸出渣与磷酸反应，固液分离，得到第二浸出渣以及含锂的第二浸出液。将第二浸出渣与硫酸及抗坏血酸的混合溶液反应，固液分离，得到第三浸出渣以及含钴的第三浸出液。采用高低碱可降低除铝碱的消耗量并防止在浸出铝的过程中浸出钴酸锂，有利于获得较高的钴和锂的回收率。钴和锂的回收率。钴和锂的回收率。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法


[0001]本专利技术涉及废旧钴酸锂电池回收利用
，具体而言，涉及一种废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法。

技术介绍

[0002]目前废旧钴酸锂离子电池的浸出方法有酸浸法、碱浸
‑
酸浸法、还原浸出法、焙烧水浸法、微生物法和选择性浸出。
[0003]酸浸法浸出废旧钴酸锂离子电池中的锂和钴浸出时间较长消耗酸较多。且会带入较多的铝杂质，铝杂质含量较高，萃取过程会使P204萃取剂钝化，不利于后续的萃取。还原浸出缺点是反应过程产生二氧化硫有害气体，浸出过程混有较多锂离子、钴离子和铜离子。焙烧水浸法浸出废旧锂离子电池温度较高，能耗较高，易污染。微生物浸出周期长，效率低。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法，该方法工艺简单、效率高、环保，浸出液杂质含量低。
[0006]本专利技术可这样实现：
[0007]本申请提供一种废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法，包括以下步骤：
[0008]浸出铝：将待处理的废旧钴酸锂电池粉料与第一氢氧化钠溶液反应，固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；将第一滤渣与第二氢氧化钠溶液反应，固液分离，得到第二滤渣和第二滤液，第一滤液和第二滤液共同作为含铝的第一浸出液，第二滤渣作为第一浸出渣；第一氢氧化钠溶液的浓度高于第二氢氧化钠溶液的浓度且第一氢氧化钠溶液的浓度为2.5
‑
>3mol/L；
[0009]浸出锂：将第一浸出渣与磷酸反应，固液分离，得到第二浸出渣以及含锂的第二浸出液；
[0010]浸出钴：将第二浸出渣与硫酸及抗坏血酸的混合溶液反应，固液分离，得到第三浸出渣以及含钴的第三浸出液。
[0011]在可选的实施方式中，上述废旧钴酸锂电池粉料的粒径不超过100目。
[0012]在可选的实施方式中，第一氢氧化钠溶液与待处理的废旧钴酸锂电池粉料反应的条件包括：第一氢氧化钠溶液与废旧钴酸锂电池粉料的液固比为50
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80mL/g，反应时间为2
‑
3h，反应温度为60
‑
80℃。
[0013]在可选的实施方式中，第一氢氧化钠溶液与待处理的废旧钴酸锂电池粉料反应于搅拌速度为10
‑
50r/min的条件下进行。
[0014]在可选的实施方式中，第一滤渣与第二氢氧化钠溶液反应的条件包括：第二氢氧化钠溶液的浓度为0.5
‑
1mol/L，第二氢氧化钠溶液与第一滤渣的液固比为50
‑
60mL/g，反应时间为3
‑
4h，反应温度为60
‑
80℃。
[0015]在可选的实施方式中，第一滤渣与第二氢氧化钠溶液反应于搅拌速度为10
‑
50r/min的条件下进行。
[0016]在可选的实施方式中，磷酸与第一浸出渣反应的条件包括：磷酸的浓度为0.7
‑
0.9mol/L，反应时间为60
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120min，反应温度为45
‑
60℃，磷酸与第一浸出渣的液固比为60
‑
80mL/g。
[0017]在可选的实施方式中，浸出钴包括：用硫酸及抗坏血酸的混合液与第二浸出渣反应，固液分离，得到第三浸出渣以及含钴的第三浸出液。将硫酸与抗坏血酸的混合溶液与第三滤渣反应，固液分离，得到第四滤渣和第四滤液，第三滤液和第四滤液共同作为含钴的第三浸出液，第四滤渣作为第三浸出渣。
[0018]在可选的实施方式中，混合溶液与第二浸出渣反应的条件包括：硫酸的浓度为1
‑
3mol/L，抗坏血酸的浓度为0.11
‑
0.3mol/L，硫酸与抗坏血酸的混合溶液与第二浸出渣的液固比为100
‑
150mL/g，反应温度为80
‑
90℃，反应时间为90
‑
100min。
[0019]在可选的实施方式中，硫酸与抗坏血酸的混合溶液与第三滤渣反应的条件包括：硫酸的浓度为1
‑
3mol/L，抗坏血酸的浓度为0.11
‑
0.3mol/L，硫酸与抗坏血酸的混合溶液与第三滤渣的液固比为100
‑
150mL/g，反应温度为80
‑
90℃，反应时间为90
‑
100min。
[0020]在可选的实施方式中，还包括：回收第三浸出渣中的铜。
[0021]在可选的实施方式中，回收铜包括：对第三浸出渣进行水洗，水洗后过滤获得铜片。
[0022]在可选的实施方式中，对第三浸出渣进行水洗过程中，水洗的液固比为80mL/g，水洗温度为60℃。
[0023]本申请的有益效果包括：
[0024]本申请提供的废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法能有效分步浸出废旧钴酸锂电池粉料中的铝、锂和钴，并可有效回收铜。浸出铝的过程通过碱浸除废旧钴酸锂电池粉料中的金属铝，具体通过采用高低碱(此处的“高低碱”指反应碱的浓度且高碱浓度为2.5
‑
3mol/L)逆流碱浸的方式可降低除铝过程中碱的消耗量并防止在浸出铝的过程中浸出钴酸锂，有利于后续获得较高的钴和锂的回收率。进一步地，通过磷酸对锂进行浸出，可选择性地浸出大部分锂和少许钴，再在硫酸与抗坏血酸的配合下，可浸出大部分钴并在浸出过程使铜沉淀下来，避免铜在该过程中一并浸出，降低酸的消耗量。
[0025]上述方法工艺简单、效率高、环保，能够降低所用酸和碱的用量，浸出液杂质含量低，铝、钴、锂、铜的回收率均较高。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0027]图1为本申请废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法的流程图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0029]下面对本申请提供的废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法进行具体说明。
[0030]专利技术人提出：酸浸法浸出废旧钴酸锂电池粉料中的钴、锂反应时间较长，浸出率较低，浸出过程铝容易浸出到回收溶液中。也有部分采用碱浸
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酸浸的方法浸出铝和钴锂，采用碱浸
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酸浸法浸出废旧钴酸锂电池粉料可以将铝去除，可避免浸出液铝杂质含量偏高，但是浸出过程容易将钴酸锂浸出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧钴酸锂电池粉料中有价金属的浸出方法，其特征在于，包括以下步骤：浸出铝：将待处理的废旧钴酸锂电池粉料与第一氢氧化钠溶液反应，固液分离，得到第一滤渣和第一滤液；将所述第一滤渣与第二氢氧化钠溶液反应，固液分离，得到第二滤渣和第二滤液，所述第一滤液和所述第二滤液共同作为含铝的第一浸出液，所述第二滤渣作为第一浸出渣；所述第一氢氧化钠溶液的浓度高于所述第二氢氧化钠溶液的浓度且所述第一氢氧化钠溶液的浓度为2.5
‑
3mol/L；浸出锂：将所述第一浸出渣与磷酸反应，固液分离，得到第二浸出渣以及含锂的第二浸出液；浸出钴：将所述第二浸出渣与硫酸及抗坏血酸的混合溶液反应，固液分离，得到第三浸出渣以及含钴的第三浸出液。2.根据权利要求1所述的浸出方法，其特征在于，所述第一氢氧化钠溶液与所述待处理的废旧钴酸锂电池粉料反应的条件包括：所述第一氢氧化钠溶液与所述废旧钴酸锂电池粉料的液固比为50
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80mL/g，反应时间为2
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3h，反应温度为60
‑
80℃。3.根据权利要求2所述的浸出方法，其特征在于，所述第一滤渣与第二氢氧化钠溶液反应的条件包括：所述第二氢氧化钠溶液的浓度为0.5
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1mol/L，所述第二氢氧化钠溶液与所述第一滤渣的液固比为50
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60mL/g，反应时间为3
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4h，反应温度为60
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80℃。4.根据权利要求3所述的浸出方法，其特征在于，所述第一氢氧化钠溶液与所述待处理的废旧钴酸锂电池粉料反应于搅拌速度为10
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50r/min的条件下进行；或，所述第一滤渣与第二氢氧化钠溶液反应于搅拌速度为10
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50r/min的条件下进行。5.根据权利要求1
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4任一项所述的浸出方法，其特征在于，所述磷酸与所述第一浸出渣反应的条件包括：所述磷酸的浓度为0.7
‑
0....

【专利技术属性】
技术研发人员：宗毅，郑江峰，秦汝勇，陈权，
申请(专利权)人：清远佳致新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：