一种从锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法技术

技术编号：44649255 阅读：11 留言：0更新日期：2025-03-17 18:38

本发明专利技术公开了一种从锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，包括以下步骤：（1）取锂电池行业NMP清洗废液，过滤处理，得到第一滤液和第一滤饼，对第一滤饼进行焙烧处理，得到含锂碳粉；（2）将含锂碳粉加入到草酸溶液中，先加热搅拌处理，再过滤处理，得到第二滤液和第二滤饼；（3）向第二滤液中加入氢氧化钙溶液，先搅拌处理，再过滤处理，得到第三滤液和第三滤饼；（4）将第三滤液进行减压浓缩干燥处理，得到氢氧化锂产品。本发明专利技术实现了回收NMP清洗废液中正极材料的目的，得到符合国标的氢氧化锂，而且工艺简单，容易操作，便于工业化应用。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池材料回收，尤其涉及一种从锂电池行业nmp清洗废液中回收锂的方法。

技术介绍

1、随着新能源行业的发展，对于锂离子电池的需求量越来越大，锂主要来自于不可再生的锂矿中，随着自然资源的枯竭，锂的价格也会水涨船高，因此从锂离子电池的生产废料或废旧锂离子电池中回收锂成为了热门研究方向。

2、在锂离子电池正极片生产过程中，nmp（n-甲基-2-吡咯烷酮）常用来作为正极浆料的溶剂，因其具有极性强、化学稳定性好、溶解能力强的优点，同时也作为设备的清洗剂，在锂电池生产过程中，切换材料或定期清洗设备时，需要用nmp进行清洗，这种清洗废液中，主要含有价值较高的正极材料磷酸铁锂或者三元锂，还有导电剂、粘结剂等杂质。

3、对于正极材料的回收，常规的方法是火法回收和湿法回收，火法回收工艺简单，但是污染较大，能耗高。湿法回收常用无机酸和有机酸回收，无机酸在酸浸时会产生有毒有害气体，并且产生大量酸浸废水，危害环境安全。有机酸浸出较为温和，成为主流的酸浸工艺。专利申请cn110643816a公开了一种从废旧三元锂电池中回收锂的方法，将锂电池放电后分离除正极材料，用草酸进行浸出后沉淀得到碳酸锂，但是草酸浸出液中存在少量微溶的草酸铁和草酸锰，造成回收的碳酸锂不纯，而且该方法主要适用废旧三元锂电池，对锂电池行业nmp清洗废液适用性较差。

技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种工艺简单，便于工业化应用的能够从锂电池行业nmp清洗废液中回收较纯氢氧化锂产品的方法。</p>

2、为实现上述目的，本专利技术提供一种从锂电池行业nmp清洗废液中回收锂的方法，包括以下步骤：

3、（1）取锂电池行业nmp清洗废液，过滤处理，得到第一滤液和第一滤饼，对第一滤饼进行焙烧处理，得到含锂碳粉；

4、（2）将含锂碳粉加入到草酸溶液中，先加热搅拌处理，再过滤处理，得到第二滤液和第二滤饼；

5、（3）向第二滤液中加入氢氧化钙溶液，先搅拌处理，再过滤处理，得到第三滤液和第三滤饼；

6、（4）将第三滤液进行减压浓缩干燥处理，得到氢氧化锂产品。

7、进一步地，所述锂电池行业nmp清洗废液中含有磷酸铁锂或者三元锂，以及石墨、pvdf（聚偏二氟乙烯）、nmp、水。

8、进一步地，所述锂电池行业nmp清洗废液中，各成分含量为磷酸铁锂12wt%、石墨15wt%、pvdf5wt%、nmp 30wt%。

9、进一步地，步骤（1），焙烧处理的温度为450～550℃，时间为1～2h。

10、进一步地，步骤（2）中，草酸溶液的浓度为0.4～0.8mol/l，含锂碳粉与草酸溶液的固液比为1：30～1：50g/ml。

11、进一步地，步骤（2）中，加热搅拌处理的温度为60～80℃，搅拌转速为300～400rpm，时间为1～2h。

12、进一步地，步骤（3）中，氢氧化钙溶液的浓度为10～20wt%，氢氧化钙溶液的加入量为调节ph至11～13。该步骤发生的化学反应如下：

13、易溶：li2c2o4+ca(oh)2--cac2o4↓+2lioh

14、h2c2o4+ca(oh)2--cac2o4↓+2h2o

15、微溶：fe2(c2o4)3+3ca(oh)2--2fe(oh)3↓+3cac2o4↓

16、mnc2o4+ca(oh)2--mn(oh)2↓+cac2o4↓

17、进一步地，步骤（3）中，搅拌处理的搅拌转速为300～400rpm，时间为1～2h。

18、进一步地，步骤（4）中，减压浓缩干燥处理的温度为60～80℃，压力为-0.05～-0.1mpa，时间为1～3h。

19、本专利技术的有益效果体现在：

20、本专利技术首先通过过滤将清洗废液的溶液部分和含锂固渣进行固液分离，残留在固渣中的nmp通过焙烧法进行去除，从而避免有机物进入到后续步骤而造成制备的氢氧化锂中有机物含量较高，同时石墨和pvdf焙烧成碳，之后采用草酸对含锂碳粉中进行浸出，形成草酸锂溶液，而固体中的铁、锰、镍、钴等大部分会形成草酸盐沉淀，只有少量微溶的成分进入到滤液中，从而达到一级除杂的目的，再然后采用氢氧化钙进行二级除杂，钙离子与草酸根形成草酸钙沉淀，而氢氧根与溶液中微溶的铁离子、锰离子、镍离子和钴离子形成氢氧化物沉淀，从而达到二级除杂的目的，最后余下含较纯氢氧化锂的滤液，经减压浓缩干燥，得到氢氧化锂产品。

21、本专利技术实现了回收nmp清洗废液中正极材料的目的，得到符合国标的氢氧化锂，而且工艺简单，容易操作，便于工业化应用。

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【技术保护点】

1.一种从锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，所述锂电池行业NMP清洗废液中含有磷酸铁锂或者三元锂，以及石墨、PVDF、NMP、水。

3.如权利要求2所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，所述锂电池行业NMP清洗废液中，各成分含量为磷酸铁锂12wt%、石墨15wt%、PVDF 5wt%、NMP30wt%。

4.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（1），焙烧处理的温度为450～550℃，时间为1～2h。

5.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（2）中，草酸溶液的浓度为0.4～0.8mol/L，含锂碳粉与草酸溶液的固液比为1：30～1：50g/mL。

6.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（2）中，加热搅拌处理的温度为60～80℃，搅拌转速为300～400rpm，时间为1～2h。

7.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（3）中，氢氧化钙溶液的浓度为10～20wt%，氢氧化钙溶液的加入量为调节pH至11～13。

8.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（3）中，搅拌处理的搅拌转速为300～400rpm，时间为1～2h。

9.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业NMP清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（4）中，减压浓缩干燥处理的温度为60～80℃，压力为-0.05～-0.1Mpa，时间为1～3h。

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【技术特征摘要】

1.一种从锂电池行业nmp清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的锂电池行业nmp清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，所述锂电池行业nmp清洗废液中含有磷酸铁锂或者三元锂，以及石墨、pvdf、nmp、水。

3.如权利要求2所述的锂电池行业nmp清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，所述锂电池行业nmp清洗废液中，各成分含量为磷酸铁锂12wt%、石墨15wt%、pvdf 5wt%、nmp30wt%。

4.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业nmp清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（1），焙烧处理的温度为450～550℃，时间为1～2h。

5.如权利要求1或2或3所述的锂电池行业nmp清洗废液中回收锂的方法，其特征在于，步骤（2）中，草酸溶液的浓度为0.4～0.8mol/l，含锂碳粉与草酸溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭维林，邱立京，李双林，
申请(专利权)人：江苏电科环保有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人