【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及湿法冶金，尤其涉及一种电池粉熟化浸出回收有价元素的方法。
技术介绍
1、三元锂电池中的主要有价金属为镍、钴、锰、锂，其中镍钴锰均为高价态的化合物且含量较高。电池粉是电池拆解破碎筛选后得到的含镍钴锰锂和碳粉的粉料，其中镍钴锰的质量百分含量在30-35％，锂的质量百分含量在3-4％，具有较高的回收价值。目前电池粉的处理工艺主要为湿法和火法湿法联合浸出工艺，其中湿法工艺流程：拆解、破碎、筛选、浸出、萃取等工艺得到电池级的硫酸镍钴锰溶液，此工艺采用还原浸出，镍钴锰回收率较高，在萃取工段中，传统萃取工艺工艺流程较长，生产辅料消耗较大。
2、cn113174486a公开了一种回收废旧锂离子电池有价金属的方法，该方法先在电池粉中加入浓硫酸进行熟化浸出，再加水进行水浸，固液分离后将第一石墨渣加入稀硫酸进行酸浸，然后加入还原剂进行还原浸出，再加碱沉淀杂质，最后固液分离得到第二石墨渣和第二有价金属液。该方案利用浓硫酸的碳化作用，碳化分解电池粉中的有机物，解决有机物包覆电池粉活性物质和水浸、酸浸过程中由于有机物质引起的起泡、冒槽等问题；该方案减少了焙烧环节，通过熟化工艺除去了电池粉中的有机物，简化了废旧锂电池有价金属回收工艺，降低了生产成本，但浸出工艺并未缩短。
3、cn112375910a公开了一种废动力电池粉的回收处理方法，采用还原剂焙烧工艺将电池料混合焙烧，得到还原后的电池粉，采用纯水对焙烧后的电池粉进行浸出，得到氢氧化锂溶液和含镍钴锰渣，氢氧化锂溶液通入二氧化碳进行碳化处理，得到碳酸锂。镍钴锰渣采用硫酸浸
4、cn118147461a公开了一种三元锂离子电池正极黑粉浸出液的处理方法，通过氧化中和水解除铁铝，再通过两段萃取和置换铜，流程短，获得的含镍钴锰溶液的纯度高，实现了废旧电池正极材料的资源价值提升；且使用锰皂后p204萃取剂和bc196萃取剂，分离系数大，处理量大，反萃取时使用的反萃酸酸度低，酸耗小，辅料消耗小。但在实际生产中bc196进行全萃时，会在反萃段产生渣，影响产品质量。
5、因此，需要开发新的从三元锂离子电池正极中回收镍、钴、锰、锂的方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电池粉熟化浸出回收有价元素的方法，本专利技术能够缩短工艺流程，减少焙烧环节，降低能耗，且经熟化处理后只需采用纯水在常温下浸出，提高第一液相中有价元素的浓度，减少纯水用量、废水的产生以及蒸汽的使用，降低生产成本；而且能够实现镍、钴、锰、锌和锂等有价元素的全回收利用，资源利用率高。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供一种电池粉熟化浸出回收有价元素的方法，所述方法包括：
4、(1)混合硫粉、浓硫酸和电池粉，进行熟化反应，得到熟化后物料；所述熟化后物料经浸出，得到浸出液。
5、(2)步骤(1)所述浸出液进行第一调节处理，并经固液分离，得到第一液相；所述第一液相经除杂和固液分离，得到第二液相。
6、(3)所述第二液相经第一萃取，得到第一萃余液，并对所述第一萃取得到的萃取液进行第一反萃，得到含镍铜锌第一反萃液。
7、(4)所述含镍铜锌第一反萃液依次经除铜和第二萃取除锌，得到的第二萃余液为硫酸镍溶液，对所述第二萃取除锌得到的第二萃取液进行第二反萃，得到硫酸锌溶液。
8、(5)所述第一萃余液经第三萃取，得到的第三萃余液为含锂钠溶液，所述第三萃取得到的第三萃取液经第三反萃，得到硫酸钴锰溶液。
9、步骤(4)和步骤(5)之间没有先后顺序之分。
10、本专利技术提供的电池粉熟化浸出回收有价元素的方法能对电池粉进行综合性利用，缩短浸出工艺，降低辅料消耗，提升工艺工业化生产能力。首先采用熟化工艺，使电池粉中的有机物被碳化，不会对后期浸出造成影响，且采用水浸，不需进行升温，降低能耗；然后能够直接采用水进行浸出，且可使用洗渣水作为浸出溶剂使用，实现工艺废水循环利用，无废水产出，可提高洗水用量，降低碳渣中金属损失率。
11、优选地，步骤(1)中所述电池粉为三元锂离子电池正极粉。
12、优选地，所述电池粉中镍钴锰的质量百分含量之和为30wt％～35wt％，例如可以是30wt％、30.6wt％、31.2wt％、31.7wt％、32.3wt％、32.8wt％、33.4wt％、33.9wt％、34.5wt％或35wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
13、优选地，所述硫粉为工业硫粉，硫粉纯度大于99wt％。
14、优选地，所述浓硫酸的质量分数≥93wt％，例如可以是93wt％、93.7wt％、94.4wt％、95wt％、95.7wt％、96.4wt％、97wt％、97.7wt％、98.4wt％或99wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
15、优选地，步骤(1)中所述熟化反应的温度为90～140℃，例如可以是90℃、96℃、102℃、107℃、113℃、118℃、124℃、129℃、135℃或140℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
16、优选地，所述熟化反应的时间为5～20h，例如可以是5h、7h、9h、10h、12h、14h、15h、17h、19h或20h等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
17、优选地，所述电池粉和硫粉的质量比为15～32:1，例如可以是15:1、17:1、19:1、21:1、23:1、25:1、27:1、29:1、31:1或32:1等。
18、优选地，所述浓硫酸和电池粉的质量比为0.9～1.4:1，例如可以是0.9:1、0.96:1、1.02:1、1.07:1、1.13:1、1.18:1、1.24:1、1.29:1、1.35:1或1.4:1等。
19、优选地，步骤(1)中所述浸出的溶剂为水。
20、优选地，所述浸出的时间为1～3h，例如可以是1h、1.3h、1.5h、1.7h、1.9h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3h等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
21、优选地，所述浸出的温度为10～30℃，例如可以是10℃、13℃、15℃、17℃、19℃、22℃、24℃、26℃、28℃或30℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
22、优选地，所述浸出液中金属元素组成包括：ni:40～60g/l，co:20～30g/l，mn:15～25g/l，li:10～16g/l。
23、其中，ni:40～60g/l，例如可以是40g/l、43g/l、45g/l、47g/l、49g/l、52g/l本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池粉熟化浸出回收有价元素的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电池粉为三元锂离子电池正极粉；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述熟化反应的温度为90～140℃；
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述浸出的溶剂为水；
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述第一调节处理包括：混合浸出液和焙烧后电池粉以中和余酸；
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述除杂包括混合氧化剂、碱和第一液相以去除铁和铝；
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述第一萃取中第一萃取体系包括桐油基羧酸、协萃剂和有机溶剂；
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述除铜包括树脂除铜；
9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述除铜后液经第二萃取体系进行第二萃取
10.根据权利要求1～9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(5)中所述第三萃取的第三萃取体系包括有机磷酸类化合物和溶剂油；
...【技术特征摘要】
1.一种电池粉熟化浸出回收有价元素的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述电池粉为三元锂离子电池正极粉；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述熟化反应的温度为90～140℃；
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述浸出的溶剂为水；
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述第一调节处理包括：混合浸出液和焙烧后电池粉以中和余酸；
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍永国，张荣荣，陈武超，曾毅，刘勇奇，李长东，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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