[发明专利]从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法及回收得到的材料与回收系统在审

专利信息
申请号: 202210609354.0 申请日: 2022-05-31
公开(公告)号: CN114843652A 公开(公告)日: 2022-08-02
发明(设计)人: 刘会基;任崇 申请(专利权)人: 湖南力合厚浦科技有限公司
主分类号: H01M10/54 分类号: H01M10/54
代理公司: 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 代理人: 方良
地址: 412000 湖南省株洲市云龙示*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 废旧 锂电池 正极 材料 回收 方法 得到 系统
【权利要求书】:

1.一种从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:包括以下步骤:

将所述废旧锂电池正极材料进行预处理,得到混合物料,所述混合物料包括镍钴锰酸锂;

采用还原气体对所述混合物料进行还原处理,得到中间物料,所述中间物料包括氧化锂和镍、钴、锰氧化物;

将所述中间物料进行浸出处理,得到中间浆料,所述中间浆料包括氢氧化锂溶液和镍、钴及锰氧化物的混合固体;

将所述中间浆料进行第一过滤处理,得到第一滤液,所述第一滤液包括氢氧化锂;

将所述第一滤液进行碳化处理,得到混合溶液,所述混合溶液包括碳酸氢锂;

将所述混合溶液进行浓缩处理,得到浓缩液,所述浓缩液包括碳酸氢锂;

将所述浓缩液进行脱碳处理,得到脱碳浆料,所述脱碳浆料中包括氢氧化锂;

将所述脱碳浆料进行第二过滤处理,得到氢氧化锂溶液。

2.如权利要求1所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:所述还原气体为天然气,所述采用还原气体对所述混合物料进行还原处理,得到中间物料的方法包括以下步骤:

将所述混合物料输送至还原炉;

向所述还原炉以100m3/h-150m3/h的流速输入所述还原气体;

将所述混合物料以0.8t/h-1.5t/h的传送速度在所述还原炉内还原,得到所述中间物料。

3.如权利要求1所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:所述还原气体包括烷烃类气体、烯烃类气体、炔烃类气体中的至少一种,或者,所述还原气体包括氢气。

4.如权利要求1所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:将所述第一滤液进行碳化处理的方法包括以下步骤:

向所述第一滤液通入过量二氧化碳,使所述第一滤液中的氢氧化锂反应生成碳酸氢盐。

5.如权利要求1所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:将所述混合溶液进行浓缩处理的方法包括以下步骤:

将所述混合溶液加入温度为25℃~50℃的浓缩装置,进行膜浓缩处理。

6.如权利要求1所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:将所述浓缩液进行脱碳处理的方法包括以下步骤:

将所述浓缩液输送至吸附床,所述浓缩液中的碳酸氢锂在2.5~6MPa压力下脱除二氧化碳,生成氢氧化锂,得到所述脱碳浆料。

7.如权利要求1所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:所述将所述脱碳浆料进行过滤处理,得到氢氧化锂溶液的方法包括以下步骤:

将所述脱碳浆料放入压滤机,在40℃-50℃温度和0.5MPa-0.6MPa压力下进行压滤,得到氢氧化锂溶液。

8.如权利要求1所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法,其特征在于:所述从废旧锂电池正极材料中的预处理方法包括以下步骤:

将所述从废旧锂电池正极材料中进行拆分,得到拆分物料;

将所述拆分物料进行破碎处理,使所述拆分物料破碎为90μm~255μm的小块和颗粒,得到破碎混合物;

将所述破碎混合物进行过筛处理,得到混合物料。

9.一种回收材料,其特征在于,采用如权利要求1至8任一所述的从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法回收得到的材料。

10.一种从废旧锂电池正极材料中回收锂的方法采用的回收系统,其特征在于,包括:

预处理装置,用于将废旧锂电池正极材料进行预处理,得到混合物料,所述混合物料包括镍钴锰酸锂;

还原炉,用于采用还原气体对所述混合物料进行还原处理,得到中间物料,所述中间物料包括氧化锂和镍、钴、锰氧化物;

浸出装置,用于将所述中间物料进行浸出处理,得到中间浆料,所述中间浆料包括氢氧化锂溶液和镍、钴及锰氧化物的混合固体;

第一过滤装置,用于将所述中间浆料进行过滤处理,得到第一滤液,所述第一滤液包括氢氧化锂;

碳化装置,用于将所述第一滤液进行碳化处理,得到混合溶液,所述混合溶液包括碳酸氢锂;

浓缩装置,用于将所述混合溶液进行浓缩处理,得到浓缩液,所述浓缩液包括碳酸氢锂;

脱碳装置,用于将所述浓缩液进行脱碳处理,得到脱碳浆料,所述脱碳浆料中包括氢氧化锂;以及

第二过滤装置,用于将所述脱碳浆料进行过滤处理,得到氢氧化锂溶液;

所述预处理装置、还原炉、浸出装置、第一过滤装置、碳化装置、浓缩装置、脱碳装置及第二过滤装置依次连接。

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