[发明专利]一种从回收废锂离子电池中有价金属时产生的浸出液中除铁铝的方法

说明书

本发明属于湿法冶金中溶液净化领域，公开了一种从回收废锂离子电池中有价金属时产生的浸出液(硫酸镍钴锰溶液)中除铁铝的方法。本发明方法包括以下步骤：(1)调节浸出液的pH为1.5～2.0，加入氧化剂使二价铁氧化成三价铁；(2)调节体系pH为2.5～3.5，陈化，过滤，得到滤液及铁铝渣；(3)再调节体系pH为4.5～5.0，陈化，过滤，得到净化液和铝渣。步骤(3)得到的铝渣用于作为调节剂用于步骤(2)中调节体系pH。本发明方法不仅能使溶液中的铁、铝含量降低到生产要求值，且产生的渣过滤性能好，渣中夹带的有价金属少，所得铝渣可重复用于体系中除铁，实现了渣的减量化目标，具有较好的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明属于湿法冶金中溶液净化领域，特别涉及一种从回收废锂离子电池中有价金属时产生的浸出液(硫酸镍钴锰溶液)中除铁铝的方法。

背景技术

锂离子电池自商业化以来，因其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、循环寿命长、安全性能好等独特的优势，被广泛应用于民用及军用领域，如摄像机、移动电话、笔记本电脑及便携式测量仪器等，同时锂离子电池已成为新能源电动汽车首选的轻型高能动力电池之一。锂离子电池经过500～1500次充放电循环之后，其活性物质就会失去活性，导致电池的容量下降而使电池报废。锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池，如若对其随意丢弃不仅会对环境造成严重污染，更是对资源的浪费。锂离子电池中含有较多的镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)、锂(Li)、铝(Al)、锰(Mn)等金属资源，其中钴、镍、锰及锂的含量分别可达30％、20％、20％和35％，甚至更高。因此将废旧锂离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。

目前回收废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。废锂离子电池中含有铁、铝、锌、铜、碳等元素，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，而怎样能使浸出液中的铁、铝去除干净并且渣中夹带的金属量少、渣的产生量少、除杂成本低等问题一直是困扰电池回收行业的几大难题。通过查阅大量的参考文献发现，国内目前为止没有技术人员从事过利用两步法进行除铁铝的研究。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种简单、高效的从回收废锂离子电池中有价金属时产生的浸出液(硫酸镍钴锰溶液)中除铁铝的方法，用于解决回收废锂离子电池中有价金属过程中除铁铝遇到的各种难题。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种简单、高效的从回收废锂离子电池中有价金属时产生的浸出液(硫酸镍钴锰溶液)中除铁铝的方法，包括以下步骤：

(1)调节浸出液的pH为1.5～2.0，加入氧化剂使二价铁氧化成三价铁；

(2)调节体系pH为2.5～3.5，陈化，过滤，得到滤液及铁铝渣；

(3)再调节体系pH为4.5～5.0，陈化，过滤，得到净化液和铝渣。

步骤(3)得到的铝渣可用于作为调节剂用于步骤(2)中调节体系pH。从而进行除铁，得到铁铝渣。

上述铝渣用于步骤(2)中优选将铝渣加入步骤(2)体系中先反应0.5h或以上，再继续调节体系pH；更优选反应0.5～1h。

步骤(1)中所述的浸出液优选为从回收废锂离子电池中有价金属时产生的硫酸镍钴锰溶液，更优选为除铜后的硫酸镍钴锰溶液。

步骤(1)中所述的氧化剂为本领域常规使用的氧化剂即可，如双氧水、氯酸钠、高锰酸钾等。

所用氧化剂的量以使体系中二价铁全部氧化成三级铁为准。

步骤(1)～步骤(3)所述调节pH可采用碱或酸进行调节，所述的碱可为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙等中的至少一种。