[发明专利]一种从钴酸锂废料中综合回收钴和锂的方法

说明书

本发明公开了一种钴酸锂废料中综合回收钴和锂的方法，具体涉及有价金属回收利用领域，该方法包括：先将钴酸锂废料用酸液浸出过滤后，所得滤液用多价金属吸附树脂选择性吸附钴，从而将钴回收后；再将剩余的滤液用双极膜分离出氢氧化锂和酸液，完成锂元素回收，分离出的酸液可直接回收利用。依据本发明所述方法，操作简单易控，所用化学原料单一，有效实现对钴酸锂废料中钴、锂金属高纯度充分综合回收的同时，还能实现对所用酸液原料的循环利用，环保高效，工业实用价值高。

技术领域

本发明涉及一种废旧锂电池正极材料中有价值金属回收方法，特别涉及一种从钴酸锂电池废料中综合回收钴和锂的方法。

背景技术

钴酸锂电池作为一种常见锂电池，广泛应用于手机、笔记体等电子产品中，由于电子产品更新换代快、用户使用量大等原因，有大量的钴酸锂电池随着电子产品的停止使用而废弃。但废弃的钴酸锂电池通过拆解分离出来的正极材料钴酸锂具有很高的回收价值，其中钴含量高达60％以上，同时还含有7％以上的锂，而我国钴和锂又比较稀缺，因此综合回收钴酸锂中的钴和锂具有很高的应用价值。

在现有钴酸锂废料分离提纯技术中，由于钴为过渡金属元素，锂为碱族金属元素，具有非常大的差异性，通常是将初步处理的钴酸锂废料，经酸浸溶解过滤除杂后，将钴和锂溶于酸液中后，再经加碱沉淀钴，以及用碳酸盐沉淀结晶的方式将酸浸溶液中的锂提取出来。但在加碱沉淀钴过程中会引入大量的由碱物质代入的杂质，使得沉淀出钴后，对后期的锂的提纯的提纯难度增加，只能通过多次的使用碳酸钠沉淀结晶的方式进行提纯，提纯成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种从钴酸锂废料中综合回收钴和锂的新方法，该方法简单易控，提纯成本低，并能实现在不引进其他杂质前提下，对钴酸锂电池中的钴和锂进行综合回收利用，同时实现对提纯用硫酸的循环利用，高效环保。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种从钴酸锂废料中综合回收钴和锂的方法，其特征在于，先将钴酸锂废料用酸液浸出过滤后，所得滤液用多价金属吸附树脂选择性吸附钴，从而将钴回收；然后，再将剩余的滤液用双极膜分离出氢氧化锂和酸液，完成锂元素回收。

其中，本发明所述“多价金属吸附树脂”是指对指一种选择性吸收化合价为二价及二价以上金属离子的吸附树脂。

依据上述技术方案，本发明提供一种从钴酸锂废料中综合回收钴和锂的新方法，通过将钴酸锂废料经酸浸过滤除去其他固体杂质后，得到含有钴、锂金属元素的酸浸过滤液；再将所述滤液用多价金属吸附树脂将滤液中的钴离子选择性吸附，从而实现对钴的回收后；再选用双极膜电渗析技术，将剩余滤液中的水电离成H⁺和OH^-离子，所得H⁺离子与溶液中的酸根离子结合生成酸，所得OH^-离子则与锂金属离子结合成氢氧化锂，从而将剩余滤液中的锂酸盐溶液分离为高纯度的酸液和氢氧化锂溶液，所得氢氧化锂溶液可经进一步浓缩结晶即得到能够直接作为锂电池生产原料使用的高纯度氢氧化锂晶体；分离出的酸液则可作为浸出液直接循环回收利用。相对于现有酸浸-加碱沉淀再加碳酸盐反复沉淀的处理方式而言，本发明所述方法，操作简便易控，工艺所用化学原料单一，不仅有效避免碱性物质使用增加后期锂金属提纯难度问题，还能实现对所用酸液原料的充分循环利用，环保高效，工业实用价值高。

基于上述技术方案，本发明所述的一种从钴酸锂废料中综合回收钴和锂的方法，具体包括如下步骤：

S1：酸浸过滤：将钴酸锂废料加水稀释成钴酸锂浆料，再向钴酸锂浆料中加入酸液，调节所述钴酸锂浆料pH值为1-2，升温至70-90℃，搅拌条件下，维持所述钴酸锂浆料pH值为1-2，反应2-3小时后，将反应浆料过滤；

S2：多价金属吸附树脂选择性吸附钴：将过滤所得滤液以2-10BV/h的流速，通过多价金属吸附树脂，并控制温度为5-70℃，使所述多价金属吸附树脂选择性将滤液中的钴吸附；