【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于電池回收，具體涉及一種鋰電池中鋰回收的方法。
技術(shù)介紹
1、隨著電動(dòng)汽車、智能手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的廣泛普及，鋰電池的使用量大幅增加，導(dǎo)致退役鋰電池的數(shù)量迅速增加。鋰電池中的鋰資源如果不能得到有效回收，不僅會(huì)浪費(fèi)寶貴的資源，而且對(duì)環(huán)境造成潛在的污染。因此，鋰電池回收成為當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。
2、然而，退役鋰電池的成分復(fù)雜，包括正極材料、負(fù)極材料、電解液及其他附加材料。這些材料的化學(xué)性質(zhì)差異大，且其中鋰、鈷、鎳、鈦等元素常常以不同的化學(xué)形式存在。在回收過(guò)程中，如何有效地從這些材料中提取出鋰，并確保回收過(guò)程的選擇性和高效性，是當(dāng)前回收技術(shù)面臨的重大挑戰(zhàn)。
3、現(xiàn)有的退役鋰電池回收方法中，預(yù)處理過(guò)程通常較為復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)，每個(gè)步驟都可能導(dǎo)致鋰的損失。例如，在熱解過(guò)程中，部分鋰可能因高溫而揮發(fā)或與其他元素發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致回收率降低。此外，傳統(tǒng)的浸出過(guò)程中的鋰損失也較為嚴(yán)重，尤其是在浸出液中其他金屬元素的干擾下，鋰的提取效果遠(yuǎn)不理想。
4、因此，針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，有必要提供一種新的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種鋰電池中鋰回收的方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)鋰的選擇性浸出，提升鋰電池中鋰的綜合收率。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：
3、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋰電池中鋰回收的方法，其包括：
4、s101：將鋰電池分解處理后，在200~500℃條件下進(jìn)行熱解處理，得到渣料；
5、s102：將
6、s103：調(diào)節(jié)所述浸出液的ph至5.5~6.2，向所述浸出液中加入萃取劑，萃取所述浸出液中的鋰離子，分離得到富含鋰的有機(jī)相和含鋰廢液；所述萃取劑包括冠醚和有機(jī)磷酸酯；
7、s104：對(duì)富含鋰的有機(jī)相進(jìn)行反萃取，使鋰離子從有機(jī)相中釋放，得到富鋰反萃取液，向富鋰反萃取液中加入碳酸鹽溶液，得到碳酸鋰沉淀。
8、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，步驟s101中的熱解處理包括：將分解處理后的鋰電池材料與氧化鑭混勻，得到混合材料；其中，氧化鑭的質(zhì)量為鋰電池材料質(zhì)量的1~5%；將所述混合材料置于熱解爐中，在200~250℃下保溫20~30min；然后以2~3℃/min的升溫速率，升溫至340~360℃，保溫1.5~3h；再以0.5~1℃/min的升溫速率，升溫至400~500℃，保溫3~5h。
9、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，步驟s102中的復(fù)合浸出劑的配制方式包括：將草酸、氨基酸配體、氟化物和過(guò)硫酸鹽加入純水中，攪拌均勻至溶解完全，得到復(fù)合浸出劑；其中，草酸、氨基酸配體、氟化物和過(guò)硫酸鹽的摩爾比為10:(0.8~1.2):(0.3~0.5):(0.8~1.2)。
10、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述氨基酸配體包括組氨酸、天冬氨酸中的至少一種；和/或所述氟化物包括氟化鉀、氟化鈉和氫氟酸中的至少一種；和/或所述過(guò)硫酸鹽包括過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉中的至少一種。
11、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，步驟s103中的萃取劑的配制方式包括：將冠醚和有機(jī)磷酸酯按1:(0.4~0.6)的體積比混合后，加入煤油進(jìn)行稀釋，得到混合液；向所述混合液中加入異辛醇混勻，得到萃取劑；其中，所述冠醚和異辛醇的體積比為1:(0.2~0.3)。
12、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述冠醚包括15-冠-5、18-冠-6、12-冠-4中的至少一種；和/或所述有機(jī)磷酸酯包括二(2-乙基己基)磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、二(3-甲基-1-丁基)磷酸酯中的至少一種。
13、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，步驟s103中浸出液中的鋰離子采用多級(jí)逆流萃取法進(jìn)行萃取，所述多級(jí)逆流萃取法包括：將浸出液與萃取劑按1:1的體積比混合后，加入到萃取槽的第一級(jí)，在25℃的恒溫條件下，攪拌10~15min，攪拌完成后靜置10~15min，使有機(jī)相和水相分離；分離后，收集水相送入下一級(jí)萃取槽，有機(jī)相則暫時(shí)儲(chǔ)存，準(zhǔn)備進(jìn)行下一輪逆流萃取；多級(jí)逆流萃取的級(jí)數(shù)為3~10級(jí)。
14、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，步驟s104中的反萃取方式包括：向富含鋰的有機(jī)相中加入濃度為0.5?mol/l的稀鹽酸溶液，富含鋰的有機(jī)相和稀鹽酸溶液的體積比為1:1；在25℃下攪拌20~40min，使鋰離子從有機(jī)相中釋放，進(jìn)入水相；分離富含鋰的水相，得到富鋰反萃取液。
15、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)步驟s101的熱解過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行處理，所述廢氣的處理方式包括：對(duì)熱解過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行過(guò)濾后，在800~950℃的溫度下進(jìn)行燃燒處理；燃燒處理后的廢氣在30s內(nèi)急冷至200℃以下，并對(duì)急冷后的廢氣進(jìn)行脫酸、吸附和催化凈化處理。
16、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述方法還包括：向步驟s103中得到的含鋰廢液中加入功能化吸附劑，使所述功能化吸附劑吸附所述含鋰廢液中的鋰離子；其中，所述功能化吸附劑的制備方式包括：將mcm-41分子篩分散在乙醇中，加入氨基丙基三乙氧基硅烷，在室溫下球磨1~1.5h；將15-冠-5與二硫化碳?xì)溲趸一已趸柰椋?:1的摩爾比在乙醇中混合反應(yīng)后，加入到球磨后的mcm-41分子篩中，在室溫下繼續(xù)球磨2~3h后，在50~70℃下干燥，得到功能化吸附劑。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿囯姵刂袖嚮厥盏姆椒ǎㄟ^(guò)草酸、氨基酸配體、過(guò)硫酸鹽和氟離子復(fù)配的浸出劑，能夠選擇性浸出鋰電池材料中的鋰，降低過(guò)渡金屬的浸出；通過(guò)包含冠醚和有機(jī)磷酸酯的萃取劑，能夠高效萃取浸出液中的鋰離子，并配合沉淀法實(shí)現(xiàn)鋰回收；該方法能夠?qū)崿F(xiàn)鋰的選擇性浸出，提升鋰電池中鋰的綜合收率。
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1.一種鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟S101中的熱解處理包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟S102中的復(fù)合浸出劑的配制方式包括：
4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，所述氨基酸配體包括組氨酸、天冬氨酸中的至少一種；和/或
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟S103中的萃取劑的配制方式包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，所述冠醚包括15-冠-5、18-冠-6、12-冠-4中的至少一種；和/或
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟S103中浸出液中的鋰離子采用多級(jí)逆流萃取法進(jìn)行萃取，所述多級(jí)逆流萃取法包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟S104中的反萃取方式包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，對(duì)步驟S101的熱
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，所述方法還包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟s101中的熱解處理包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟s102中的復(fù)合浸出劑的配制方式包括：
4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，所述氨基酸配體包括組氨酸、天冬氨酸中的至少一種；和/或
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征在于，步驟s103中的萃取劑的配制方式包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰電池中鋰回收的方法，其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁偉佳，廖志剛，劉華，林家帆，陳冬冬，彭秋燕，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：贛州市力道新能源有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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