一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法技术

本发明专利技术提供了一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法，属于资源回收利用技术领域。本发明专利技术首先在含镍钴铁铝渣中加入除铜液进行反应，经压滤后得到一次洗铁铝渣和一次洗铁铝渣液；再向一次洗铁铝渣液中加入双氧水至1％铁氰化钾溶液检测无色为止，之后加入沉淀剂进行反应，经压滤后得到铁铝渣和除铁铝液；最后将一次洗铁铝渣、铁铝渣和水混合后加入浓硫酸进行反应，之后再加入亚硫酸钠溶液进行反应，得到洗铁铝渣和洗铁铝渣液。本发明专利技术所提供的方法产生的铁铝渣量减少，且渣中夹带的镍钴锰有价金属含量极少，实现了渣的减量化和渣中镍钴锰的净化。实现了渣的减量化和渣中镍钴锰的净化。实现了渣的减量化和渣中镍钴锰的净化。

【技术实现步骤摘要】
一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法


[0001]本专利技术涉及资源回收利用
，尤其涉及一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法。

技术介绍

[0002]三元锂离子电池中使用了大量的Li、Ni、Co、Mn、Fe、Al、Cu等金属元素，退役的锂离子电池是丰富的有价金属矿藏；其中，正极材料是电池的重要组成成分，集中了绝大多数金属资源价值。且锂电子电池中的有机溶剂和重金属钴、镍等会污染土壤、空气、水源等，对环境造成很大的威胁，不利于可持续发展。因此将废旧锂电子电池中的经济价值高的金属加以回收利用，无论从环保方面还是资源的循环利用方面来讲，都具有重大的意义。
[0003]目前回收废旧锂离子电池的企业主要是将有价金属回收后再制备成电池材料，但电池材料对杂质含量要求很高。废旧锂离子电池中含有铁、铝、铜等杂质元素，因此在回收电池中的有价金属过程中，需对浸出液进行净化，而在除铁铝工序中，目前工艺大多存在除铁铝渣渣量大、镍钴锰含量高，铁铝渣洗渣困难，无法完全排出系统且除杂成本高等问题。
[0004]CN113249572A公开了一种从镍钴锰溶液中去除铁铝的方法，该方法采用连续法去除镍钴锰溶液中的铁铝，并流连续加入双氧水溶液、沉淀剂溶液和镍钴锰溶液，控制反应pH维持在3.5～4.5之间。过滤之后再用pH为4.0的稀酸洗涤，得到铁铝渣Ni≤5wt％，Co≤1wt％，Mn≤1wt％，后续未对此渣进行处理，由此可见此方法所得铁铝渣有价金属含量较高，尤其是镍的含量，造成镍钴锰的大量损失，且渣量较大，辅料成本高。
[0005]CN111500862A公开了一种从混合氢氧化镍钴浸出液中除铁铝的方法，是用镍基/钴基中和剂来中和除铁，解决了除铁过程中辅料消耗大的问题，但本质还是氧化中和除铁法，产生的除铁渣渣量大，镍钴锰损失较大，无法完全排出系统。
[0006]CN108866328A公开了一种镍钴锰溶液中除铁铝的方法，该方法采用了先加氧化剂氧化亚铁离子后，再加沉淀剂调节pH至4.0～6.0，过滤后的渣用稀酸洗涤两次。此专利技术会生成大量的黄钠铁矾渣，酸洗后铁铝大部分重新进入溶液，加大后续除杂压力，辅料成本较高。
[0007]因此，开发一种简单高效、铁铝渣渣量小、镍钴锰含量低的含镍钴铁铝渣资源回收的方法具有重要意义。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法，以解决现有技术中除铁铝渣渣量大、镍钴锰含量高、铁铝渣洗渣困难的技术问题。
[0009]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法，包括以下步骤：
[0011](1)在含镍钴铁铝渣中加入除铜液进行反应，经压滤后得到一次洗铁铝渣和一次洗铁铝渣液；
[0012](2)向步骤(1)的一次洗铁铝渣液中加入双氧水至1％铁氰化钾溶液检测无色为止，再加入沉淀剂进行反应，经压滤后得到铁铝渣和除铁铝液；
[0013](3)将一次洗铁铝渣、铁铝渣和水混合后加入浓硫酸进行反应，之后再加入亚硫酸钠溶液进行反应，得到洗铁铝渣和洗铁铝渣液。
[0014]作为优选，所述步骤(1)中，除铜液中各组分含量为：Ni 20～22g/L、Co 2.5～3.0g/L、Mn 1.5～2.0g/L、Cu 0.06～0.07g/L。
[0015]作为优选，所述步骤(1)中，含镍钴铁铝渣和除铜液的质量体积比为1t:2～4m3。
[0016]作为优选，所述步骤(1)中，反应的温度为60～95℃，反应的时间为1～3h，反应终点pH值控制在3.5～4.2之间。
[0017]作为优选，所述步骤(2)中，沉淀剂包含碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，其中沉淀剂的浓度为4～7wt％。
[0018]作为优选，所述步骤(2)中，沉淀剂的加入速度为3～6m3/h；所述加入沉淀剂后pH值为4.9～5.2；所述反应的温度为60～95℃，反应的时间为50min～1.2h。
[0019]作为优选，所述步骤(3)中，一次洗铁铝渣和铁铝渣的总量与水的固液比为1～3t:4～5m3。
[0020]作为优选，所述步骤(3)中，加入浓硫酸后的pH值为1.0～2.0；所述加入浓硫酸进行反应的温度为60～95℃，反应的时间为0.4～0.6h。
[0021]作为优选，所述步骤(3)中，亚硫酸钠溶液的浓度为2.0～3.0mol/L；所述加入亚硫酸钠溶液的速度为1.5～3m3/h。
[0022]作为优选，所述步骤(3)中，加入亚硫酸钠溶液进行反应的温度为60～95℃，反应终点的pH值控制在3.5～4.0之间。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术首先将含镍钴铁铝渣与除铜液进行反应，再加入浓硫酸将一次洗铁铝渣和铁铝渣全溶后，再加入缓冲溶液调整pH值进行反应。本专利技术所提供的方法产生的铁铝渣量减少，且渣中夹带的镍钴锰有价金属含量极少，实现了渣的减量化和渣中镍钴锰的净化，具有良好的经济效益和环境效益。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法，包括以下步骤：
[0027](1)在含镍钴铁铝渣中加入除铜液进行反应，经压滤后得到一次洗铁铝渣和一次洗铁铝渣液；
[0028](2)向步骤(1)的一次洗铁铝渣液中加入双氧水至1％铁氰化钾溶液检测无色为止，再加入沉淀剂进行反应，经压滤后得到铁铝渣和除铁铝液；
[0029](3)将一次洗铁铝渣、铁铝渣和水混合后加入浓硫酸进行反应，之后再加入亚硫酸钠溶液进行反应，得到洗铁铝渣和洗铁铝渣液。
[0030]在本专利技术中，所述步骤(1)中，除铜液中各组分含量为：Ni 20～22g/L、Co 2.5～
3.0g/L、Mn 1.5～2.0g/L、Cu 0.06～0.07g/L，优选为Ni 20.5～21.5g/L、Co 2.6～2.9g/L、Mn 1.6～1.9g/L、Cu 0.062～0.068g/L，进一步优选为Ni 21.2g/L，Co 2.9g/L，Mn 1.87g/L，Cu 0.068g/L。
[0031]在本专利技术中，所述步骤(1)中，含镍钴铁铝渣和除铜液的质量体积比为1t:2～4m3，优选为1t:3m3。
[0032]在本专利技术中，所述步骤(1)中，反应的温度为60～95℃，优选为65～90℃，进一步优选为70～85℃；反应的时间为1～3h，优选为1.5～2.5h，进一步优选为2h；反应终点pH值控制在3.5～4.2之间，优选为3.6～4.1，进一步优选为3.7～4.0。
[0033]在本专利技术中，所述双氧水的浓度为45～55wt％，优选为47～53wt％，进一步优选为50wt％。
[0034]在本专利技术中，所述步骤(2)中，沉淀剂包含碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，优选为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，进一步优选为碳酸钠溶液；其中沉淀剂的浓度为4～7w本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含镍钴铁铝渣资源回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在含镍钴铁铝渣中加入除铜液进行反应，经压滤后得到一次洗铁铝渣和一次洗铁铝渣液；(2)向步骤(1)的一次洗铁铝渣液中加入双氧水至1％铁氰化钾溶液检测无色为止，再加入沉淀剂进行反应，经压滤后得到铁铝渣和除铁铝液；(3)将一次洗铁铝渣、铁铝渣和水混合后加入浓硫酸进行反应，之后再加入亚硫酸钠溶液进行反应，得到洗铁铝渣和洗铁铝渣液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，除铜液中各组分含量为：Ni 20～22g/L、Co 2.5～3.0g/L、Mn 1.5～2.0g/L、Cu0.06～0.07g/L。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，含镍钴铁铝渣和除铜液的质量体积比为1t:2～4m3。4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，反应的温度为60～95℃，反应的时间为1～3h，反应终点pH值控制在3.5～4.2之间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良彬，李玲玲，章小明，黄燕云，简龙飞，刘丽丽，李文英，王超强，何兵，彭亮，廖奇，张钰，
申请(专利权)人：江西赣锋循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：