【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰離子電池，具體而言，涉及一種廢棄高鎳三元電池的分離回收方法及應用。
技術介紹
1、在能源需求增長和環保要求日益嚴格的背景下，高鎳鋰電池由于其高能量密度、高功率性能、長循環壽命的特點，使用量和需求量在不斷增加；根據高工產業研究院數據顯示，2023年h1我國三元正極材料市場高鎳三元正極占比超過50％。然而，鎳等關鍵材料的供應緊張且價格波動較大，同時廢舊電池的丟棄或填埋會帶來嚴重的環境問題。傳統的電池回收方法在處理高鎳電池時效率不高、成本較高，且難以實現對有價金屬的高效分離和回收。因此，先進、高效且環保的高鎳電池回收技術成為當務之急，以提高資源利用率、降低成本，并促進電池產業的可持續發展。
2、目前技術中有大量對廢舊三元鋰電池中有價金屬回收的研究。例如公開號為cn116121544a的專利中，采用多種萃取劑多段分級萃取對金屬進行回收，先是使用一種萃取劑分離得到含有鈷錳金屬元素的有機相和含有鎳鋰金屬元素的水相；再將含有鈷錳金屬元素的有機相通過硫酸溶液反萃有機相，使得鈷錳金屬元素再次轉移到水相中，在含有鈷錳金屬元素的水相中加入高錳酸鉀進行沉淀，得到沉淀物質和硫酸鈷溶液并進行分離；將含有鎳鋰金屬元素的水相加入另一種萃取劑分離鎳、鋰，使得鎳金屬元素在有機相中，鋰金屬元素在水相中，并進行分離，最后在含有鋰金屬元素的水相中加入碳酸鈉沉淀鋰，干燥分離得到碳酸鋰。該方法解決了傳統冶金工藝的鈷、鎳、錳和鋰的回收效率低，成本高昂且回收金屬純度不高的問題，但是其整體流程廢水量大，難以投入生產應用。
3、再例如公開號為
4、有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的第一目的在于提供一種廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，用于解決現有的濕法回收廢舊鋰電池的工藝所具有的流程長、復雜化的缺陷，以及對于所回收得到的鋰、鎳產品純度不足的缺陷。
2、本專利技術的第二目的在于提供一種廢棄鋰離子電池的處理方法。
3、為了實現本專利技術的上述目的，特采用以下技術方案：
4、一種廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，包括如下步驟：
5、(1)將廢棄高鎳三元電池粉末依次進行還原酸浸反應和固液分離，得到碳質固相和第一液相；
6、(2)將所述第一液相經過銅萃取劑萃取，得到富銅有機相和萃余水相；將所述富銅有機相經反萃后得到銅；
7、(3)將所述萃余水相依次進行堿沉淀反應和固液分離，得到氫氧化物固相和第二液相；
8、(4)將所述第二液相進行除鋁反應，而后添加碳酸鹽并固液分離得到碳酸鋰；
9、(5)將所述氫氧化物固相依次進行還原氨浸和固液分離，得到錳渣和第三液相；
10、(6)將所述第三液相進行萃取分離，得到鎳有機相和鈷溶液；將所述鎳有機相經反萃后得到硫酸鎳溶液。
11、一種廢棄鋰離子電池的處理方法，包括所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法。
12、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
13、本專利技術的從廢舊高鎳三元鋰電池中回收鎳鋰的方法，制備了電池級碳酸鋰和硫酸鎳溶液，且制備工藝流程高效，具有可推廣性。在本專利技術中采用前端提鋰制備碳酸鋰，并對提鋰后的鎳鈷錳氫氧化物進行氨浸萃取制硫酸鎳；一方面，前端提鋰有效地省去了傳統工藝中通過mvr濃縮后回收鋰金屬的復雜流程，同時避免了回收的過程藥劑對提鋰的負面影響；另一方面，在后續的硫酸鎳回收流程中采用了常溫的短流程工藝，避免了多種萃取劑串聯的復雜冗長工序，極大地減少了廢舊高鎳三元鋰電池回收過程對能耗的需求和對環境的污染。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述還原酸浸反應包括：向所述廢棄高鎳三元電池粉末的溶液中添加至酸試劑至pH為0.5～2.0，而后添加還原試劑并進行反應。
3.根據權利要求2所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，所述酸試劑包括濃硫酸；
4.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述銅萃取劑包括Mextral?984H；所述反萃的試劑包括濃度為2mol/L～6mol/L的硫酸溶液。
5.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述堿沉淀反應的堿試劑包括氫氧化鋰、氫氧化鉀或氫氧化鈉中的一種或多種；優選地，所述堿試劑的濃度為3mol/L～10mol/L；
6.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述除鋁反應包括：將所述第二液相的pH調節至6.0～7.0，持續反應而后固液分離；
7.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(4)中還包括：在所述除鋁反應后，將含鋰液相進行蒸發濃縮，而后調整pH至10.5～11.5，再添加所述碳酸鹽；
8.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述還原氨浸包括如下步驟：將所述氫氧化物固相添加至氨溶液中，而后加入第二還原試劑，進行反應；
9.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(6)中，所述萃取的萃取劑包括萃取劑LIX84；
10.一種廢棄鋰離子電池的處理方法，其特征在于，所述處理方法包括如權利要求1～9任一項所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法。
...【技術特征摘要】
1.一種廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述還原酸浸反應包括：向所述廢棄高鎳三元電池粉末的溶液中添加至酸試劑至ph為0.5～2.0，而后添加還原試劑并進行反應。
3.根據權利要求2所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，所述酸試劑包括濃硫酸；
4.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述銅萃取劑包括mextral?984h；所述反萃的試劑包括濃度為2mol/l～6mol/l的硫酸溶液。
5.根據權利要求1所述的廢棄高鎳三元電池的分離回收方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述堿沉淀反應的堿試劑包括氫氧化鋰、氫氧化鉀或氫氧化鈉中的一種或多種；優選地，所述堿試劑的濃度為3mol/l～10mol/l；
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳巧林，賀劍明，鐘暉，萬小溪，鄭裕成，
申請(專利權)人：江西佳納能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。