[发明专利]从含钴电池中回收钴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废蓄电池有用部件的再生方法，特别是涉及一种从废旧钴电池中回收钴的方法。

背景技术

随着通信技术和电子技术的发展，锂离子电池的生产与消费迅速增加，从而产生了大量的废弃锂离子电池，以LiCoO₂为正极材料的锂离子电池含有钴酸锂、六氟磷酸锂、有机碳酸酯、聚乙烯、碳素材料、铜箔和铝箔等物质，一般含有较多的锂、钴、铜、镍等金属，具有很高的回收利用价值。

目前废旧镍镉电池资源化处理技术主要有湿法冶金、火法冶金、生物冶金法、物理法或几种处理技术相结合。火法冶金处理废旧电池过程简单实用，容易实现工业化，回收金属纯度高，被广泛采用。但存在着消耗量较大、操作温度高、作业时间长，且净化渣中的钴易反溶等明显缺陷；另外，合金锌粉除钴对合金成分要求较严。

因此，如何简单、高效分离回收含钴电池材料中的钴是企业迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决目前电池材料回收钴净化效率低，沉渣难以分离的技术问题，而提供了一种基于含钴电池材料回收高纯钴的新方法，该方法具有净化高效、分离回收效率高等优点。

本发明涉及一种从含钴电池中回收钴的方法，所述方法包括以下步骤：将原料依次进行粉碎、富氧氧化、氨浸反应、有机物萃取、萃余液碱沉、过滤、酸化和电解，即得到高纯度钴；所述原料为含钴废旧电池。

所述电解时，采用电解溶液法在阴电极处回收高纯钴。

优选地，所述粉碎的粒度为1～3mm。

优选地，所述富氧氧化在燃烧炉中进行；燃烧炉中氧含量为60～70％，其余为氮气；采用程序升温的方法将炉温升到600～700℃，得到氧化后的原料。

优选地，所述氨浸反应的步骤为：向氧化后的原料中加入一定的氯化铵进行焙烧，焙烧温度控制在400～500℃，氧化后的原料与氯化铵质量比为1:1.5～2。

优选地，所述有机物萃取时，萃取液为煤油等有机物。

优选地，所述碱沉的步骤为：向萃余液中加入碳酸铵，产生沉淀。

优选地，所述酸化的步骤为：用盐酸将过滤得到的沉淀溶解，并控制pH值为2～4。

本发明从含钴电池中回收钴的方法与现有技术不同之处在于：本发明的方法工艺简单，所得钴纯度高，实现了电池材料中钴的高效脱除和回收。

具体实施方式

通过以下实施例和验证试验对本发明的从含钴电池中回收钴的方法作进一步的说明。

实施例1

本实施的从含钴电池中回收钴的方法按以下步骤进行：

(1)将收集来的废旧电池粉碎化处理，粉化粒度为1mm，在燃烧炉中进行富氧氧化，氧含量为60％，采用程序升温的方法将炉温升到600℃；

(2)在经过氧化的原料中加入一定的氯化铵进行焙烧，焙烧温度为400℃，原料与氯化铵比例为1:1.5；

(3)将步骤(2)得到的原料用煤油进行有机物萃取；

(4)在步骤(3)得到的萃余液中加入碳酸铵进行反应，过滤；

(5)将步骤(4)得到的沉淀与盐酸反应，控制pH值为2；

(6)将步骤(5)得到的溶液进行电解，在阴电极处回收钴。

经测定，制得的高纯钴经电极分离、提纯、结晶、洗涤，并进行真空干燥，即得钴单质，制得的钴单质纯度为95.32％。

实施例2

本实施的从含钴电池中回收钴的方法按以下步骤进行：

(1)将收集来的废旧电池粉碎化处理，粉化粒度为1.5mm，在燃烧炉中进行富氧氧化，氧含量为62％，采用程序升温的方法将炉温升到620℃；

(2)在经过氧化的原料中加入一定的氯化铵进行焙烧，焙烧温度为420℃，原料与氯化铵比例为1:1.6；

(3)将步骤(2)得到的原料用煤油进行有机物萃取；

(4)在步骤(3)得到的萃余液中加入碳酸铵进行反应，过滤；

(5)将步骤(4)得到的沉淀与盐酸反应，控制pH值为2.5；

(6)将步骤(5)得到的溶液进行电解，在阴电极处回收钴。

经测定，制得的高纯钴经电极分离、提纯、结晶、洗涤，并进行真空干燥，即得钴单质，制得的钴单质纯度为96.16％。

实施例3

本实施的从含钴电池中回收钴的方法按以下步骤进行：

(1)将收集来的废旧电池粉碎化处理，粉化粒度为2mm，在燃烧炉中进行富氧氧化，氧含量为64％，采用程序升温的方法将炉温升到640℃；