[发明专利]从三元电池废料中综合回收钴镍锰锂元素的新方法

说明书

从三元电池废料中综合回收钴镍锰锂元素的新方法，涉及电池废料的回收利用方法。包括废旧三元电池经拆解得到的废三元电池料粉，经酸浸，除铜、除铁铝等操作后，得到除杂液，将除杂液用氢氧化钠调节溶液的PH值，沉淀氢氧化钴和氢氧化镍的混合物，用硫化钠硫化沉淀残余的钴、镍离子，使锰离子与钴、镍离子分离后，直接沉淀氢氧化锰，免除锰离子进入萃取工序；氢氧化钴、氢氧化镍混合物经硫酸溶解，萃取除杂、钴镍分离后得到纯净的硫酸镍溶液，用氢氧化钠沉淀，三次逆向洗涤，得到电池级氢氧化镍产品。本发明解决了现有技术所存在的回收钴镍锰元素必须经过萃取与反萃取的工艺路线，导致回收成本高的问题。通过创新工艺路线，使得绝大部分的锰离子在萃取前分离除去镍离子不经过全萃全反的萃取过程，只用萃取除去相关的杂质后，直接沉淀氢氧化镍。具有工艺简单，减少物耗能耗，显著降低生产成本的优点。

技术领域

本发明涉及电池废料的回收利用方法。

背景技术

在废旧三元电池材料拆解回收利用钴镍锰锂过程中，现有技术采用的方法是：废旧三元电池经拆解得到废正极材料粉，再经酸浸，除铜、除铁铝、除钙镁等操作，得到萃前液后，大体有两种工艺路线：一是经全萃全反得到钴镍锰混合盐溶液，通过配料后用氢氧化钠合成三元前驱体予以回收；二是经分级萃取分离得到高浓度纯净的硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰溶液，分别蒸发浓缩结晶，制造成电池级硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰结晶予以回收。

无论是从混合盐溶液制成三元前驱体，还是分级萃取制造单体硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰结晶体，都存在所有钴镍锰元素必须经过萃取与反萃取的工艺路线，导致制造成本高的问题。而决定生产成本高低的是被萃取的金属离子的摩尔总数。因此，目前的废旧三元电池回收利用的工艺路线受萃取工艺成本高的制约，已经严重的限制了废旧三元电池的回收利用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术所存在的回收钴镍锰元素必须全部经过萃取与反萃取工艺路线，导致回收成本高的问题，公开一种工艺简单，减少物耗能耗，显著降低生产成本的一种从三元电池废料中综合回收钴镍锰锂元素的新方法

本发明的技术解决方案是：从三元电池废料中综合回收钴镍锰锂元素的新方法的技术解决方案是，按如下步骤进行：

a、废旧三元电池经拆解得到的废三元电池料粉，经酸浸，除铜、除铁铝后，得到除杂液，其特殊之处在于：

b、将除杂液用氢氧化钠调节PH值5.5-6.5， 沉淀氢氧化钴、氢氧化镍混合物，过滤、洗涤，滤饼及滤液分别处理。

c、滤饼为氢氧化钴、氢氧化镍混合物，经硫酸溶解后，调节PH在5.0-6.0左右，在溶解液中加入氟化物除去钙镁离子，过滤、洗涤，滤液进入P204萃杂工序，深度除杂，萃取余液进入P507萃取工。经P507钴离子全萃全反后得到高浓度纯净硫酸钴溶液，蒸发结晶制得电池级硫酸钴产品，萃余液为硫酸镍溶液，进入CY272萃杂工序。

d、经CY272萃杂工序后，萃余液为纯净的硫酸镍液体，用氢氧化钠调节PH值到6-10，沉淀氢氧化镍，用纯水逆向洗涤2-4次，优选3次后滤饼为电池级氢氧化镍，滤液和洗液经废水站处理后循环利用。

e、按步骤b所得的滤液和洗液中加入硫化钠除去其中残存的钴镍离子，过滤洗涤，滤饼为硫化钴、硫化镍混合物，返回酸溶解工序；滤液和洗液进入沉锰工序。

f、将步骤e所得的滤液和洗液用氢氧化钠调节PH到8-11，优选9-10沉淀锰离子，过滤、洗涤，得到氢氧化锰滤饼和含锂滤液和洗液。

g、含锂滤液和洗液经蒸发结晶硫酸钠后得到浓缩锂液，用碳酸钠沉淀碳酸锂，过滤洗涤后得到碳酸锂滤饼和沉锂母液。沉锂母液返回除铁铝工序作为调节PH值的碱液使用。

进一步地，氢氧化钠为32%以下的液碱，或固态氢氧化钠。

更进一步，液碱的浓度为1-32 %，15-30%。