[发明专利]一种提升废旧锂电池金属回收率及纯度的方法

说明书

本发明公开了一种提升废旧锂电池金属回收率及纯度的方法，提供第一多级萃取工艺处理废旧电池正极粉酸浸液，得到第一Mn萃取液和萃余液；提供第一盐洗工艺多次处理第一Mn萃取液，得到第二Mn萃取液；提供第一反萃取工艺处理第二Mn萃取液，得到Mn盐；提供第二多级萃取工艺处理萃余液，得到第一Co萃取液和Ni萃余液；提供第二盐洗工艺和第二反萃取工艺处理得到Co盐；提供第三多级萃取工艺处理Ni萃余液，得到第一Ni萃取液及杂盐萃余液；提供第三盐洗工艺和第三反萃取工艺第一Ni萃取液得到Ni盐。本发明在萃取过程中加入盐洗步骤，对不同金属选取相应的金属盐洗液，去除因萃取不完全而引入的杂质离子，去除因萃取剂皂化引入的钠离子，提升最终产品的纯度。

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种提升废旧锂电池金属回收率及纯度的方法。

背景技术

随着新能源汽车产业的快速发展，我国已成为世界第一大新能源汽车产销国，与之相应的，我国动力蓄电池的产销量也逐年攀升。因此，对于动力蓄电池的回收利用迫在眉睫，得到了社会的高度关注。

新能源汽车的动力电池一般寿命为3-5年，据统计2018年退役动力锂电池达到8.25GWh，其中三元电池6.83GWh，磷酸铁锂电池1.42GWh。预计2022年动力电池回收量将接近45.80Gwh(折合重量30.98万吨)，2018～2022年年均复合增长率达59.10％以上。

退役动力锂电池在退役后，如果处置不当，随意丢弃，一方面会给社会带来环境影响和安全隐患，另一方面也会造成资源浪费。通过锂电池上游资源发展情况来看，全球锂、钴、镍资源的分布集中度较高且呈现寡头垄断特征，中国锂资源虽然丰富但禀赋不佳，镍、钴资源匮乏，我国锂、钴、镍资源大量依赖进口，对外依存度较高。因此，将退役动力锂电池进行拆解回收处理，提取其中的镍、钴、锰金属，既可以缓解锂电池行业原材料稀缺问题，又可以实现环保方面污染物减量化，无害化，资源化的目的。

目前国内普遍采用湿法处理，例如专利CN103400965B公开的一种以废旧锂电池为原料逆向回收制备镍钴酸锂工艺，回收退役锂电池中的有价金属，但由于镍，钴，锰元素性质相近，并有其他例如Na，Cu，Fe等杂质元素的干扰，该工艺很难达到可观的金属回收率及回收纯度。本领域技术人员还进行了以下研究：

专利CN101871048B，公开了一种从废旧锂电池中回收钴、镍和锰的方法，该发明通过除杂，萃取等方法从废旧锂电池中回收得到相应的金属盐，但该方法没有具体阐述金属回收率及所得产品的纯度。

专利CN111484066A，公开了一种回收废旧锂电池制作高纯NCM盐的方法，该发明通过对废旧锂电池原材料进行破碎筛分、浸出、除杂、萃取等处理工序，得到相应的金属盐溶液，但该方法没有具体阐述所得金属盐溶液的纯度。

上述专利存在以下缺陷：1.萃取剂必须先进行皂化，导致Na离子引入体系，但后续均无对应的除杂措施；2.由于萃取过程本身为两相传质过程，需借助辅助手段提升萃取的纯度及效率，否则产品的纯度将无法达到国标要求。

因此，本发明的目的在于提供一个提升废旧锂电池金属回收率及纯度的方法，可以提高金属盐萃取提纯的效率以及纯度，使得提取的金属盐纯度达到国家行业标准的要求。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题提出的。

本发明提供了一种提升废旧锂电池金属回收率及纯度的方法，包括以下步骤：

步骤S1，提供一第一多级萃取工艺处理废旧电池正极粉酸浸液，得到第一Mn萃取液和萃余液；

步骤S2，提供一第一盐洗工艺多次处理所述第一Mn萃取液，得到第二Mn萃取液和第一洗液；

步骤S3，提供一第一反萃取工艺处理所述第二Mn萃取液，得到Mn盐；