[发明专利]一种废旧锂离子电池正极粉料的回收方法

说明书

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种废旧锂离子电池正极粉料的回收方法，包括以下步骤：将废旧锂离子电池正极粉料依次进行打浆、无机酸和双氧水处理、铁铝矾法去除铁铝杂质、P204和P507混合萃取、溶液浓缩、稀酸洗涤、浓酸反萃取，得到镍钴锰纯溶液，实现镍钴锰元素的回收。本发明通过使用P204和P507的混合试剂实现了镍钴锰元素的全萃取，同时较好的实现了镍和锂的分离，提高了锂元素的回收率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种废旧锂离子电池正极粉料的回收方法。

背景技术

锂离子电池应用广泛，产量和消费量逐年攀升，报废量的不断增加给环境造成了巨大的压力，造成严重污染。锂离子电池正极粉料中含钴、镍、锰等化学物质，在环境中具有累积效应，通过生物链最终会危害人类自身，具有极大的危害性。另一方面，废旧锂离子电池中的钴、锰、铜等一次资源如能得到再次利用，将可带来显著的经济效益，实现环境保护与经济发展的双赢。

目前电池正极粉料处理工艺可以分为三类：干法回收技术、湿法回收技术和生物回收技术。其中生物回收技术尚不成熟，而干法回收技术能耗大，对设备要求较高；湿法回收技术是目前中国主要的处理方法，在含镍、钴、锰的电池正极粉料处理过程中一般采用萃取的方法将镍、钴、锰分离。但是如果能够将镍钴锰同时萃取，则可大大提高电池材料中金属的回收效率，并使得回收得到的电池材料直接再生。其中专利CN201611136854中介绍了一种用P507实现镍钴锰全萃取的方法，但是用P507进行镍钴锰全萃取时难以实现Ni和Li的分离，造成Li元素回收率低下。锂资源日益稀缺，锂盐价格快速增长的今天，实现镍锂分离，提高Li元素的回收率也是锂离子电池粉料回收中的重要技术。

发明内容

针对上述问题，本技术方案提供了一种实现锂离子电池正极粉料中镍钴锰全萃取，提高Li回收率的方法。

为实现以上目的，本发明采用了以下技术手段：

一种废旧锂离子电池正极粉料的回收方法，包括以下步骤：

（1）将废旧锂离子电池正极粉料加入水中进行打浆处理，得打浆液；

（2）加入无机酸和双氧水，搅拌反应后对反应物进行过滤以去除不溶物，得酸浸液A；

（3）调节酸浸液A的pH值至2~3，加入计量的Fe粉，去除Cu杂质；再使用铁铝矾法去除溶液中的铁铝杂质，过滤得到滤液B；

（4）将滤液B使用P204和P507混合有机试剂进行萃取，将其中的Ni、Co、Mn萃取进入有机试剂中，得到溶液C和有机相D；

（5）将溶液C进行浓缩，得到Li离子溶液，实现Li元素的回收；

（6）将步骤（4）中得到的有机相D采用稀酸进行洗涤，得到镍钴锰锂混合溶液和有机相E，镍钴锰锂混合溶液返回步骤（4）与滤液B混合；

（7）将有机相E采用酸液进行反萃，得到镍钴锰纯溶液，实现镍钴锰元素的回收。

优选地，所述步骤（1）中的电池正极粉料为钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂、锰酸锂中的一种或两种以上的混合物

优选地，所述步骤（1）中的打浆液的固液质量比为1:4~1:10。

优选地，所述步骤（2）中的无机酸为盐酸或者硫酸，无机酸摩尔量占打浆液体积的1.5~5mol/L；所述双氧水的加入体积占正极粉料质量的1~5mL/g。

优选地，所述步骤（2）中的搅拌反应的温度为60~95℃、时间为0.5~3小时。

优选地，所述步骤（4）中的P204与P507的体积比例为5:95~50:50。