一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法.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CN111082043A(43)申请公布日2020.04.28(21)申请号201911170633.6C22B3/44(2006.01)(22)申请日2019.11.26C22B7/00(2006.01)(71)申请人宁夏百川新材料有限公司地址750409宁夏回族自治区银川市灵武市宁东镇上沟湾明月路(72)发明人曹圣平陈电华李国唐义马俊华(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人胡文强(51)Int.Cl.H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M10/54(2006.01)C22B3/38(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法(57)摘要本发明公开了一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，步骤为：1)酸浸出，将含有三元正极材料、负极粉、铜铝粉、铁等元素的粉料加入稀酸中，同时加入还原剂进行搅拌浸出，得到含有镍、钴、锰、铝、锂、铜、铁的浸出液；2)除铜，向浸出液中加入铁粉，在一定温度下反应，过滤后得到除铜后液；3)除铁铝，向除铜后液中加入磷酸化合物，同步加入稀碱调整PH到2.5-3.5，除去铁和铝；4)P204萃取除杂；5)制备镍钴锰三元前驱体；6)含锂液体加入饱和碳酸钠溶液蒸发浓缩得到碳酸锂粉末。本发明的优点在于：镍钴锰锂的回收率均大于95％，且得到的镍钴锰三元前驱体和碳酸锂纯度高，可直接用于三元电池材料的制备，真正实现资源循环利用。CN111082043ACN111082043A权利要求书1/1页1.一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：主要包括以下步骤：(1)酸浸出：用酸加还原剂体系对正极粉料进行浸出并过滤得到浸出液；(2)除铜：向浸出液中加入铁粉，在一定温度下反应，过滤后得到除铜后液；(3)除铁铝：向除铜后液中加入磷酸化合物，同步加入碱溶液调整PH到2.5-3.5，使铁和铝以磷酸盐形式除去；(4)萃取深度除杂，用萃取法除去溶液中的金属杂质，得到净化液；(5)向净化液中加入不同盐溶液调整配比，通过共沉淀方法加入氨水及碱液，得到不少于一种摩尔比的三元正极前驱体沉淀；(6)将三元前驱体沉淀过滤洗涤干燥得到三元正极前驱体材料，滤液为含锂溶液，加入碳酸钠进行沉锂，得到碳酸锂。2.根据权利要求1所述的一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：步骤1中所述酸指硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种混合物，浓度为0.1-1mol/L；还原剂为双氧水、亚硫酸钠溶液、抗坏血酸中的一种或两种混合物；固液比1：3-5，浸出温度为40-80℃，浸出时间为1-3h，搅拌速率200-500r/min。3.根据权利要求1所述的一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：步骤2中所述铁粉加入量为溶液中铜含量0.8-1倍，反应温度30-80度，搅拌10-60min。4.根据权利要求1所述的一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：步骤3中所述磷化合物是磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢锂、磷酸三钠、磷酸二氢钠中的一种或几种混合溶液。5.根据权利要求1所述的一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：步骤3中所述碱溶液为氢氧化钠、氨水、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵的一种或几种混合溶液。6.根据权利要求1所述的一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：步骤4中所用萃取剂为P204，通过调整萃取条件将浸出液中除锂、镍和钴以外的杂质全部进入有机相，得到含有锂、镍和钴的净化液；P204的皂化率为60-75％，水相溶液PH值控制2-3，有机相与水相体积比0.2-1：1，P204体积分数15-25％，萃取级数为3级逆流萃取。7.根据权利要求1所述的一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：步骤5中加入硫酸镍、硫酸钴或硫酸锰的一种或几种，使净化液中镍钴锰达到所需三元正极材料前驱体的摩尔比，步骤5中共沉淀时加入碱液为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或多种混合物，碱液浓度为1-2mol/L，氨水浓度为10-15％，反应PH为10.5-12.5，反应温度为40-90℃，搅拌速率800-1500r/min。2CN111082043A说明书1/3页一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法技术领域[0001]本发明涉及电池回收利用技术领域，具体是指一种废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料的回收利用方法。背景技术[0002]随着电动汽车产业快速增长，据中国汽车技术研