1.本發明屬于鋰電池回收技術領域,具體涉及一種廢舊三元鋰電池中有價金屬分離回收的方法。
背景技術:
2.三元電池由于富含豐富的有價金屬,通常直接拆解回收,通過拆解提取其中的鋰、鈷、鎳、錳、銅、鋁、石墨、隔膜等材料,理論上能實現每噸大約4.29萬元(該數據隨著金屬價格的波動而變化)的經濟收益,從而使其具備經濟可行性。三元材料電池中鋰的平均含量顯著高于我國開發利用的鋰礦,同時鎳、鈷、錳都是價值較高的有色金屬,拆解回收具有較高經濟價值。
3.近些年來,鋰電池中有價金屬的回收方法主要有火法冶金和濕法冶金?;鸱ㄒ苯鹉芎拇?,產生的空氣污染物容易造成二次污染,而濕法冶金具有污染小、易控制的優點,因此目前大量研究集中在濕法冶金上。濕法冶金的一般過程是先將有價金屬浸出,然后根據不同金屬的性質差別分步沉淀,進一步純化獲得最終產物。
4.目前常見的浸出方法是酸液浸出法,分為無機酸和有機酸兩大類,通過破壞m-o鍵(m表示金屬,如鈷、鎳、錳)實現有價金屬的浸出。無機酸中以鹽酸、硫酸、硝酸為浸出劑居多,濃度在1~4mol/l之間,以過氧化氫、葡萄糖為還原劑。浸出方法主要是通過預處理和酸浸出兩個步驟進行浸出。首先,退役鋰離子電池經過拆解、粉碎、篩分、分選、磁選、一次研磨、正極材料分選、二次研磨等一系列操作后才能使用無機酸(例如鹽酸、硝酸、硫酸等強酸)作為浸取劑,同時加入部分過氧化氫從正極活性物質中浸出鋰、鈷、鎳、錳元素。
5.雖然酸液浸出法浸出鋰電池正極材料有價金屬的效率比較高,但是在浸出反應中會產生硫氧化物、氮氧化物等有害氣體,污染環境、損害工人身體健康。傳統方法的浸取過程會將所有能夠溶解的金屬離子全部浸出,浸出后再通過一系列的除雜工序得到純度較高的金屬鹽溶液。在除雜過程中需要加入有機溶劑進行萃取,有機溶劑價格昂貴,且針對部分金屬離子的分離需要采用多級萃取,萃取流程較長,金屬損失率高,費時費力。
6.除了酸液浸出法,生物浸出是文獻中大量報道的一種利用氧化亞鐵硫桿菌這類微生物的代謝活動產生酸類物質而浸出鈷離子、鋰離子的一種方法。此方法的優點在于培養成本低,但是細菌的生長容易受客觀條件的限制且培養周期長,難以大批量快速地實現鋰電池中有價金屬的回收。
7.因此,亟需研究出一種能避免產生硫氧化物、氮氧化物等有害氣體以及有機溶劑的使用,提高提取元素的純度,高效低成本的回收鋰電池有價金屬浸出
聲明:
“廢舊三元鋰電池中有價金屬分離回收的方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)