[发明专利]一种废旧锂电池中除氟的方法

说明书

本发明属于处理废旧锂电池技术领域，公开了一种废旧锂电池中除氟的方法，该方法包括以下步骤：向废旧锂电池粉中加入氧化剂和第一酸，进行氧化酸浸，固液分离，得到含氟净化液；向含氟净化液中加入氢氧化铝，进行沉淀反应，加酸调pH，固液分离，得到除氟后液和六氟铝酸钠；向除氟后液中加入氢氧化铝，进行二次沉淀反应，加酸调pH，固液分离，取液相进行萃取，得到硫酸镍钴锰溶液。本发明将废旧锂电池用酸氧化浸出后，再用氢氧化铝进行两次除氟，一次除氟过程中通过控制氢氧化铝的加入量，使得氢氧化铝完全转化成六氟铝酸钠，纯度高达98％，再进行二次除氟，氟可以除至15mg/L以下，氟的回收率高达99％。

技术领域

本发明属于处理废旧锂电池技术领域，具体涉及一种废旧锂电池中除氟的方法。

背景技术

锂电池是一种非常有发展前景的储能电池，广泛应用于各类电子产品及新能源汽车上。据报道全球每年废弃的锂电池超过50万吨，随着经济不断的发展，预计2030年，全球对锂电池的需求将增加10倍，届时废弃的电池数量也将随之激增。因此，对于这些报废的锂电池回收处理也成为亟待解决的问题。

废旧锂电池传统的湿法回收路线，是先将锂电池放电、拆解、破碎后得到电池粉，然后将电池粉料用酸浸出，回收镍钴锰锂金属。由于废旧锂电池的电解液中含有六氟磷酸锂，以及浸出后、除杂时会引入氟化钠，所以电池粉浸出、除杂后的镍钴锰溶液含有1～3g/L的氟。含氟的镍钴锰溶液，经过萃取、酸反洗后得到硫酸镍钴锰溶液，然后去合成前驱体。含氟的萃余液则打入废水处理池，经除氟、除重金属、除油等处理，废水处理合格后外排。含氟废水在后段处理时，存在一系列问题；1)由于氟离子对设备腐蚀性较强，因此经过的流程越长、处理步骤越多对设备造成的损耗也就越大；2)萃取时，氟浓度较高时，会有一部分氟进入到硫酸镍钴锰溶液中，从而影响产品的质量；3)对废水后续除重金属、除油、除COD等，会造成一定的影响。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种废旧锂电池中除氟的方法，该除氟方法的除氟效果好，氟可以除至15mg/L以下，除氟后的液体回收镍钴锰锂后，打入废水车间后不需要再次除氟了，氟的回收率高达99％，且除氟后得到的六氟铝酸钠纯度高达98％以上，可用于电解铝工业做助溶剂，回收的潜在价值大。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种废旧锂电池浸出液除氟的方法，包括以下步骤：

(1)向废旧锂电池粉中加入氧化剂和第一酸，进行氧化酸浸，加碱调pH，沉淀反应，固液分离，得到含氟净化液和浸出渣；

(2)向所述含氟净化液中加入氢氧化铝，进行沉淀反应，加酸调pH，固液分离，得到除氟后液和六氟铝酸钠；

(3)向所述除氟后液中加入氢氧化铝，进行沉淀反应，加酸调pH，固液分离，取液相进行萃取，得到硫酸镍钴锰溶液。

优选地，步骤(1)中，所述废旧锂电池在进行氧化酸浸前还包括将废旧锂电池进行放电后拆解、破碎、分选和筛分后得到废旧锂电池粉和铝渣。

优选地，步骤(1)中，所述氧化剂为双氧水或亚硫酸钠中的一种。

优选地，步骤(1)中，所述第一酸为硫酸或盐酸中的一种。

优选地，步骤(2)中，制备所述氢氧化铝的具体步骤为：将铝渣和氢氧化钠混合，反应，固液分离，得到偏铝酸溶液；向所述偏铝酸溶液加入硫酸，超声处理，固液分离，即得粒径为13～25μm的氢氧化铝。

超声处理可以制备得到粒径更小的氢氧化铝。

进一步优选地，所述氢氧化铝为水合氢氧化铝。

进一步优选地，还包括将所述氢氧化铝用纯水洗涤2～3次，在60-80℃下干燥6-8h，研磨，过筛，即得。