一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113832349A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202111107798.6C22B1/02(2006.01)(22)申请日2021.09.22C22B1/00(2006.01)C22B23/02(2006.01)(71)申请人荆门市格林美新材料有限公司C01D15/02(2006.01)地址448000湖北省荆门市高新区·掇刀C22B23/00(2006.01)区迎春大道3号(72)发明人许开华彭亚光高宝玉王杰奇丁留亮李杨孟庆岩陈小飞(74)专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028代理人甄薇薇(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B26/12(2006.01)C22B47/00(2006.01)H01M10/54(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法(57)摘要本发明公开了一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，包括(1)还原焙烧、(2)球磨水洗、(3)弱酸洗涤、(4)浓缩提取氢氧化锂、(5)还原酸浸五个步骤，将焙烧后的物料先经过2h以上的球磨，使其颗粒粒度达到300目左右，然后再对其进行水浸，首先分离回收金属锂，然后再对滤渣中的镍钴锰等重金属进行酸浸回收，并对最终剩下的滤渣进行重复焙烧回收。在回收过程中，通过严格控制反应体系的pH值和其他工艺参数，使得锂的回收率≥90％，重金属回收率≥98％。本发明公开的从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法操作简单，成本低，适合大规模工业化应用。CN113832349ACN113832349A权利要求书1/1页1.一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)还原焙烧：将电池废料投入还原炉中，通入还原性气体，控制反应温度400‑600℃，反应时间3‑6h，反应结束后还原物料作为球磨水洗原料；(2)球磨水洗：将焙烧好的物料和去离子水按一定的比例放入球磨机，球磨时间≥2h；将球磨好的物料泵入反应釜中，升温至70‑80℃，反应1.5‑3h，反应完成后对反应体系进行过滤，收集得到球磨滤液和滤渣；对滤渣按固液比1:1‑1:3进行水洗，水洗后再次过滤，收集水洗滤液和滤渣，将水洗滤液用作球磨机进水，滤渣用作后续提取原料；(3)弱酸洗涤：向步骤(2)中得到的滤渣中加入去离子水进行浆化得到滤渣浆液，向滤渣浆液中加入酸溶液，调节pH至5‑7，然后将上述滤渣浆液的温度调至70‑80℃，反应1‑3h，待反应结束后，对反应体系进行过滤，得到滤渣和洗涤滤液；(4)浓缩提取氢氧化锂：将(2)中得到的球磨滤液和步骤(3)中得到的洗涤滤液混合，将上述滤液泵入浓缩釜中进行浓缩，浓缩结束后，冷却至常温，然后对浓缩液进行离心分离，得到氢氧化锂固体和母液，对母液重复浓缩提取氢氧化锂；(5)还原酸浸：向步骤(3)中得到的滤渣中加入去离子水进行浆化，向滤渣浆液中加入酸溶液，调节pH至1.5‑2.0并稳定pH在此范围内反应0.5‑2h；待反应结束后，向上述反应体系中加入还原剂，然后继续加入酸溶液使反应体系的pH稳定在2.0‑2.5，待反应体系的pH稳定在2.0‑2.5后，反应1‑3h，待反应完成后过滤，所得滤液为镍钴锰的盐溶液，所得的滤渣继续重复步骤(1)还原焙烧。2.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(1)中还原性气体为氢气，氢气的通入量为每吨废料15‑30Nm3/h。3.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(2)中焙烧好的物料和去离子水的比例为1:2，球磨时间为2‑3h，球磨后固体物料的粒度要求为：95％及以上的颗粒粒度在300目以上。4.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的反应时间为2h，过滤方式为压滤机压滤，滤渣洗涤时的固液比为1:2。5.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(3)中对滤渣进行浆化时的固液比为1:2，反应体系的pH为6，反应时间为2h。6.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的浓缩比为1:5。7.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(5)中对滤渣进行浆化时的固液比为1:3。8.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(5)向滤渣浆液中加入酸溶液，调节pH至1.5‑2.0并稳定pH在此范围内反应1h。9.根据权利要求1所述的一种从电池废料中回收锂及镍钴锰的方法，其特征在于，所述步骤(5)向反应体系中加