1.本发明属于锂电池回收技术领域,具体涉及一种废旧三元锂电池中有价金属分离回收的方法。
背景技术:
2.三元电池由于富含丰富的有价金属,通常直接拆解回收,通过拆解提取其中的锂、钴、镍、锰、铜、铝、石墨、隔膜等材料,理论上能实现每吨大约4.29万元(该数据随着金属价格的波动而变化)的经济收益,从而使其具备经济可行性。三元材料电池中锂的平均含量显著高于我国开发利用的锂矿,同时镍、钴、锰都是价值较高的有色金属,拆解回收具有较高经济价值。
3.近些年来,锂电池中有价金属的回收方法主要有火法冶金和湿法冶金。火法冶金能耗大,产生的空气污染物容易造成二次污染,而湿法冶金具有污染小、易控制的优点,因此目前大量研究集中在湿法冶金上。湿法冶金的一般过程是先将有价金属浸出,然后根据不同金属的性质差别分步沉淀,进一步纯化获得最终产物。
4.目前常见的浸出方法是酸液浸出法,分为无机酸和有机酸两大类,通过破坏m-o键(m表示金属,如钴、镍、锰)实现有价金属的浸出。无机酸中以盐酸、硫酸、硝酸为浸出剂居多,浓度在1~4mol/l之间,以过氧化氢、葡萄糖为还原剂。浸出方法主要是通过预处理和酸浸出两个步骤进行浸出。首先,退役锂离子电池经过拆解、粉碎、筛分、分选、磁选、一次研磨、正极材料分选、二次研磨等一系列操作后才能使用无机酸(例如盐酸、硝酸、硫酸等强酸)作为浸取剂,同时加入部分过氧化氢从正极活性物质中浸出锂、钴、镍、锰元素。
5.虽然酸液浸出法浸出锂电池正极材料有价金属的效率比较高,但是在浸出反应中会产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体,污染环境、损害工人身体健康。传统方法的浸取过程会将所有能够溶解的金属离子全部浸出,浸出后再通过一系列的除杂工序得到纯度较高的金属盐溶液。在除杂过程中需要加入有机溶剂进行萃取,有机溶剂价格昂贵,且针对部分金属离子的分离需要采用多级萃取,萃取流程较长,金属损失率高,费时费力。
6.除了酸液浸出法,生物浸出是文献中大量报道的一种利用氧化亚铁硫杆菌这类微生物的代谢活动产生酸类物质而浸出钴离子、锂离子的一种方法。此方法的优点在于培养成本低,但是细菌的生长容易受客观条件的限制且培养周期长,难以大批量快速地实现锂电池中有价金属的回收。
7.因此,亟需研究出一种能避免产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体以及有机溶剂的使用,提高提取元素的纯度,高效低成本的回收锂电池有价金属浸出
声明:
“废旧三元锂电池中有价金属分离回收的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)