[发明专利]一种废旧三元锂电池分级式回收设备及其回收方法

说明书

本发明公开了一种废旧三元锂电池分级式回收设备及其回收方法，涉及废旧锂电池回收技术领域，通过对废旧三元锂电池进行放电、清洗、干燥和破碎处理后，把有机溶剂进行加热蒸发，并对蒸发后的尾气进行处理；再经过筛分把具有磁性的铁、钢和铜、铝从留筛产物中与塑料分选出来，其余筛后产物进行调和并添加各类的化学试剂、控制反应条件的PH值，对锰离子、镍离子、钴离子和锂离子进行分级式回收；达到了减少由于引进各种杂质而导致后续金属元素提取率较低的问题。

技术领域

本发明涉及废旧锂电池回收技术领域，更具体地说，它涉及一种废旧三元锂电池分级式回收设备及其回收方法。

背景技术

三元锂电池是正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的锂电池，其相对于钴酸锂电池安全性更高、循环性能好，但是电压较低。

目前废旧锂电池回收工艺一般由放电、粉碎、焙烧、筛分以及后续金属元素的回收；后续金属元素的回收大多采用无机酸加还原剂进行萃取，但此种方法需后期加入大量的碱性溶液进行中和，资源使用量较大；

目前后续金属回收中对于锰的回收的各种方法，有些在萃取过程中会造成部分钴的损失、有些会引入大量的铵根离子对后续进一步的回收不利、有些会引入钾离子杂质；本发明介绍的技术方案便由此产生。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种废旧三元锂电池分级式回收设备及其回收方法，其具有减少由于引进各种杂质而导致后续金属元素提取率较低的问题的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种废旧三元锂电池分级式回收方法，包括以下步骤：

S01：放电，把废旧三元锂电池放置在放电柜进行放电；

S02：破碎，在抽负压或者充惰性气体的空间中对放电好的废旧三元锂电池进行破碎处理；

S03：加热蒸发，把破碎后的废旧三元锂电池进行加热蒸发大量电解液中的溶剂、废旧三元锂电池中粘合剂、导电剂等；

S04：筛分，把破碎蒸发后的废旧三元锂电池进行筛分，得到筛后产物和留筛产物；

S05：分选处理，留筛产物进行磁吸处理和静电分离，把具有磁性的铁、钢和铜、铝从留筛产物中与塑料等分选；

S06：调和，将筛后产物加入酸性无机化合物和清水，三者进行调和得到调和产物；

S07：分级回收，将调和产物先加入还原剂，发生氧化还原反应；

加入调和剂使得调和产物的PH值控制在酸性条件下；

使控制PH值得调和产物进行陈化操作，并通过过滤装置进行过滤，得到滤液一；

滤液一中加入高锰酸钾，进行氧化还原反应后锰离子以二氧化锰的形式沉淀，并通过过滤装置过滤得到滤液二，在滤液二中用18-冠-6在水有机两相中将水相的钾离子络合带入有机相，从而去除滤液二中的钾离子；

去除钾离子的滤液二内加入硫酸、萃取剂和稀释剂，萃取剂为Cyanex272,稀释剂为206°碘化煤油，得到有机相混合物和无机相混合物；

向有机相混合物中加入硫酸进去反萃操作，得到无机相硫酸钴溶液；

向无机相混合物中加入氢氧化钠调节PH值为13.0～14.0，直至沉淀，通过过滤装置过滤得到氢氧化镍和滤液三；

滤液三中加入碳酸钠溶液，使得滤液三中的锂离子以碳酸锂的形式沉淀。