[发明专利]一种从废旧锂离子电池中回收有价金属的方法

权利要求书

1.一种从废旧锂离子电池中回收有价金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理：将废旧锂离子电池中的正、负极粉分离出来；

(2)浸出：

将正、负极粉调浆、加酸，然后泵入高压釜，密闭高压釜；

升温；

保温得到浸出液；

降温，取浸出液；

在升温、保温和降温过程中保持搅拌；

(3)净化：对浸出液加碱调节pH值，并加入氧化剂，除去其中的铁和铝元素，再用萃取法除去铜元素，获得净化液；

步骤(3)中，所用碱为NaOH、Na₂CO₃中的至少一种，氧化剂为H₂O₂或空气，终点pH＝3.5～4.5，所用的铜萃取剂为Lix984、N902或P204中的一种；

(4)组分调控和蒸发浓缩：

组分调控，在净化液中添加硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰中的至少一种，对净化液中的镍、钴、锰三种元素的比例进行调节；

然后蒸发浓缩，镍、钴、锰富集至设定浓度，形成前驱体制备液；

(5)合成：向反应釜中通入保护气体，将前驱体制备液、NaOH溶液和氨水通入反应釜，控制反应釜内溶液的pH值，进行反应，反应结束后过滤，滤渣为三元前驱体；

将步骤(5)所得到的滤液添加至碳酸钠溶液中，回收回收Li₂CO₃；

步骤(2)中，在正、负极粉浸出时，浸出温度为120～180℃，浸出时间为1～4h，液固比L/S＝(10～20)/1，搅拌速度为150～450r/min，终点pH＝1.0～2.5；釜内压力为0.2～1.0MPa。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将滤液添加至碳酸钠溶液中后，在60～100℃下沉淀0.5～2h，形成Li₂CO₃沉淀，过滤回收Li₂CO₃；

碳酸钠的用量为理论用量的1.5～3.0倍，碳酸钠溶液的质量浓度为15％～30％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤(1)中，预处理过程具体包括对废旧锂离子电池进行拆解、分块、热解蒸馏、粉碎、筛分和分选；

其中热解蒸馏时的温度为200～300℃，时间为2～8h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：经粉碎后，废旧锂离子电池的颗粒的粒度为80～200目。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中，组分调控后溶液中镍、钴和锰三种金属离子的摩尔比为：8:1:1或6:2:2或5:2:3或1:1:1；

蒸发浓缩后镍、钴和锰三种金属离子的总浓度为110～130g/l。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，保护气体为N₂，合成温度为50～60℃，合成时间为6～30h，合成pH值为10.10～10.30。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，在完成降温后，出料，然后对排出的物料过滤，过滤出的液体作为浸出液进入净化工序，对过滤出的浸出渣进行水洗，并将浸出渣的水洗水返回到高压釜内。