【技术实现步骤摘要】
本申请涉及湿法冶金领域，尤其是涉及一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法。
技术介绍
1、在目前的三元锂电池正极材料浸出的过程中，有全浸出与选择性浸出两种路线，全浸出方案又细分为全湿法浸出与火法-湿法相结合两种浸出方案，其中全湿法浸出存在着还原剂使用量大，还原效率不高等问题，火法-湿法相结合的浸出方案目前全部为先将废旧正极材料置于膛炉中进行火法还原，再进行湿法浸出除去杂质得到所需材料。
2、目前的先火法还原再湿法浸出路线中，由于所有的物料都需要进行还原焙烧，因此所需的膛炉体积大，膛炉大则其密闭难度就越大，存在安全隐患，同时对还原剂用量也会相应的增加。
技术实现思路
1、鉴于上述相关技术的不足，本申请提供一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法。本申请通过湿法浸出-火法还原-湿法浸出的联用工艺，先将容易酸浸出的正二价镍离子浸出，先一步缩减了需要进行火法还原的废旧三元锂电池正极材料物料的体积，从而减小了所需膛炉的体积，并且节省了还原剂。
2、本申请提供的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法采用如下的技术方案：
3、一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，包括以下步骤：取正极材料进行第一次浆化后进行酸浸出，固液分离得到一次浸出渣和含锂的三元浸出液；将一次浸出渣进行第二次浆化后与碱液混合对一次浸出渣表面残酸进行中和，固液分离得到二次浸出渣和中和后液；对二次浸出渣进行还原焙烧得到焙烧后料，将焙烧后料与中和后液混合进行第三次浆化得到第三浆化料，对第三浆化料进行还原酸
4、优选地，所述第一次浆化的固液比为1:3-5。
5、优选地，所述酸浸出控制ph为1.0-2.0，温度为50-60℃，反应时间为2-3h。
6、优选地，所述第二次浆化的固液比为1:1-2。
7、优选地，所述还原焙烧包括以下步骤：将二次浸出渣与第一还原剂混合后置于惰性气体气氛中升温至550-650℃，恒温焙烧2-4h后自然冷却至室温。
8、优选地，所述第一还原剂与所述二次浸出渣的重量份之比为1-2:100。
9、优选地，所述第一还原剂包括碳粉、一氧化碳以及氢气中的一种或多种。
10、优选地，所述第一还原剂为碳粉。
11、本申请中，采用碳粉作为第一还原剂是因为碳粉相较于一氧化碳和氢气，其安全性最高。
12、优选地，所述还原酸浸出包括以下步骤：浆化料中加入酸控制酸度为0.8-1.2mol/l，然后补充第二还原剂至浆化料呈清澈状态。
13、优选地，所述第二还原剂包括双氧水、焦亚硫酸钠和亚硫酸钠中的一种或多种。
14、优选地，所述第二还原剂为双氧水。
15、优选地，所述碱液包括质量百分比为20%-50%的氢氧化钠溶液。
16、优选地，所述碱液包括质量百分比为32%的氢氧化钠溶液。
17、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
18、1.本申请通过湿法浸出-火法还原-湿法浸出的联用工艺，由于三元正极材料可以分子式为limeo2，其中me为nixcoymn（1-x-y），其中ni主要成+2价，co与mn呈+3/+4价，ni主要为低价，在常规浸出工艺中即可浸出绝大部分，co与mn需要在有还原剂的条件下浸出，因此将容易酸浸出的二价镍离子浸出，先一步缩减了需要进行火法还原的废旧三元锂电池正极材料物料的体积，从而减小了所需膛炉的体积，相较于先还原焙烧再酸浸出工艺，膛炉所需体积减少70%，节省一半以上的膛炉体积与膛炉投资，也降低了安全隐患。
19、2.本申请通过湿法浸出-火法还原-湿法浸出的联用工艺，由于废旧三元锂电池正极材料中会夹带部分负极粉末即碳粉，而碳粉在湿法浸出中不反应，因此会进入到一次浸出渣中，可在火法还原中充当还原剂，因此可节省还原剂用量，降低了还原剂成本。
20、3.本申请通过将中和后液用于二次浸出渣的浆化，浸出液用于下一批次正极材料的第一次浆化，并且浸出液呈酸性，也能进一步节省下一批次正极材料中酸浸出的酸用量，节省了水资源的同时，有利于提高对锂、钴、镍、锰元素的回收利用率。
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1.一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：包括以下步骤：取正极材料进行第一次浆化后进行酸浸出，固液分离得到一次浸出渣和含锂的三元浸出液；将一次浸出渣进行第二次浆化后与碱液混合对一次浸出渣表面残酸进行中和，固液分离得到二次浸出渣和中和后液；对二次浸出渣进行还原焙烧得到焙烧后料，将焙烧后料与中和后液混合进行第三次浆化得到第三浆化料，对第三浆化料进行还原酸浸出得到浸出液，对后续批次的正极材料重复上述步骤，其中浸出液用于下一批次正极材料处理过程中的浆化，对后续批次的含锂的三元浸出液回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述第一次浆化的固液比为1:3-5。
3.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述酸浸出控制pH为1.0-2.0，温度为50-60℃，反应时间为2-3h。
4.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述第二次浆化的固液比为1:1-2。
5.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征
6.根据权利要求5所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述第一还原剂与所述二次浸出渣的重量份之比为1-2:100。
7.根据权利要求5所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述第一还原剂包括碳粉、一氧化碳以及氢气中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述还原酸浸出包括以下步骤：浆化料中加入酸控制酸度为0.8-1.2mol/L，然后补充第二还原剂至浆化料呈清澈状态。
9.根据权利要求8所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述第二还原剂包括双氧水、焦亚硫酸钠和亚硫酸钠中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述碱液包括质量百分比为20%-50%的氢氧化钠溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：包括以下步骤：取正极材料进行第一次浆化后进行酸浸出，固液分离得到一次浸出渣和含锂的三元浸出液；将一次浸出渣进行第二次浆化后与碱液混合对一次浸出渣表面残酸进行中和，固液分离得到二次浸出渣和中和后液；对二次浸出渣进行还原焙烧得到焙烧后料，将焙烧后料与中和后液混合进行第三次浆化得到第三浆化料，对第三浆化料进行还原酸浸出得到浸出液，对后续批次的正极材料重复上述步骤，其中浸出液用于下一批次正极材料处理过程中的浆化，对后续批次的含锂的三元浸出液回收利用。
2.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述第一次浆化的固液比为1:3-5。
3.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述酸浸出控制ph为1.0-2.0，温度为50-60℃，反应时间为2-3h。
4.根据权利要求1所述的一种废旧三元锂电池正极材料的浸出方法，其特征在于：所述第二次浆化的固液比为1:1-2。
5.根据权利要求1所述的一种废旧三元...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢重阳，叶圣毅，许开华，史齐勇，
申请(专利权)人：格林美江苏钴业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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