[发明专利]一种从含锂电池废料中选择性提锂的方法

权利要求书

1.一种从含锂电池废料中提锂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将预处理后的含锂电池废料与氧化物水溶液混合，对得到的原料料浆进行浸出反应，反应后得到浸出料浆；

(2)调节步骤(1)所述浸出料浆的pH至7-13，对得到的反应料浆进行固液分离，得到固体渣和含锂净化液；

(3)向步骤(2)所述含锂净化液中加入碳酸盐，进行沉锂反应，反应后固液分离得到碳酸锂产品和沉锂尾液，所述沉锂尾液在调节为酸性后返回步骤(1)的浸出反应体系中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理包括机械破碎、球磨、重选、磁选、机械化学处理、有机溶剂溶解、焙烧或碱浸中的任意一种或至少两种的组合，优选为机械破碎、重选、焙烧和碱浸的组合。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述含锂电池废料包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴酸锂、镍锰酸锂、钴锰酸锂、镍钴锰三元、镍钴铝三元、含锂合金负极、钛酸锂负极或含锂石墨负极中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)中，所述含锂电池废料来自于废旧锂离子电池经放电和破碎后得到的全电池粉料、废旧锂离子电池拆解后得到的正极材料、废旧锂离子电池拆解后得到的负极材料、锂电池生产过程中产生的正负极边角料或锂电池生产过程中产生的残次品废料中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化物水溶液为高氯酸盐水溶液、高锰酸盐水溶液、高铁酸盐水溶液、芬顿试剂水溶液、类芬顿试剂水溶液、过硫酸盐水溶液、臭氧水溶液或过氧化氢水溶液中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述臭氧水溶液中含有活性炭。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括：在进行浸出反应前，对原料料浆进行预热；

优选地，所述原料料浆预热至温度为25-200℃，优选为50-150℃，进一步优选为60-100℃；

优选地，步骤(1)中，所述浸出反应在反应器中进行；

优选地，所述反应器为敞口反应器或密闭反应器，优选为常压密闭反应器；

优选地，步骤(1)中，所述浸出反应伴有搅拌；

优选地，所述搅拌为磁力搅拌、机械搅拌或气体搅拌中的任意一种或至少两种的组合，优选为机械搅拌；

优选地，步骤(1)中，所述浸出反应的时间为0.5-48h，优选为1-12h，进一步优选为2-12h。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，调节步骤(1)所述浸出料浆的pH至8-11；

优选地，步骤(2)中，用碱性物质调节步骤(1)所述浸出料浆的pH；

优选地，所述碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水或铵盐中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)中，所述固液分离为过滤分离和/或离心分离，优选为过滤分离。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述碳酸盐包括碳酸钠和/或碳酸钾，优选为碳酸钠。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述沉锂反应的温度在25℃以上，优选为80-100℃；

优选地，步骤(3)中，所述沉锂反应的时间为1-10h，优选为2-6h；

优选地，步骤(3)中，所述固液分离为过滤分离和/或离心分离，优选为过滤分离。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，用酸性物质调节沉锂尾液的酸碱性；

优选地，所述酸性物质包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸或强酸弱碱盐中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将预处理后的含锂电池废料与氧化物水溶液混合，得到原料料浆，将原料料浆预热至60-100℃，然后置于常压密闭反应器，在机械搅拌条件下进行浸出反应，反应时间为2-12h，反应后得到浸出料浆；其中，所述预处理为机械破碎、重选、焙烧和碱浸的组合；

(2)用碱性物质调节步骤(1)所述浸出料浆的pH至8-11，对得到的反应料浆进行过滤分离，得到固体渣和含锂净化液；

(3)向步骤(2)所述含锂净化液中加入碳酸钠，在80-100℃下进行沉锂反应，反应时间为2-6h，反应后过滤分离得到碳酸锂产品和沉锂尾液，所述沉锂尾液在用酸性物质调节为酸性后返回步骤(1)的浸出反应体系中。