[发明专利]废旧锂电池的回收及制备三元前驱体的方法

权利要求书

1.一种废旧锂电池的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：废旧锂电池经过前处理得到电池粉和铝渣，电池粉进行焙烧处理；

S2：将焙烧后的电池粉加水制浆，再加入金属氯化物进行浸出反应，固液分离得到镍钴锰渣和氯化锂溶液；所述金属氯化物为氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化铜或氯化铝中的一种或几种；

S3：向所述镍钴锰渣中加入硫酸进行酸浸，得到酸浸液，向所述酸浸液中加入所述铝渣除铜，再调节酸浸液的pH除铝，得到除铝后液；

S4：将所述除铝后液与复配萃取剂混合，进行萃取，得到含锰的有机相和含镍钴的萃余液。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S2中，所述水与电池粉的液固比为(3-8)：1mL/g，所述金属氯化物的加入量为反应所需理论量的1.2-2.0倍，所述浸出反应的温度为60-80℃。

3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S2中，所述氯化锂溶液还进行以下处理：将氯化锂溶液浓缩至锂浓度为20-50g/L，加入适量碳酸钠除杂，过滤后的滤液继续加入碳酸钠制得电池级碳酸锂。

4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述酸浸液先加入铝渣调节pH至1.0-2.5，再继续加入反应所需理论量1.1-2.0倍的铝渣除铜。

5.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S3中，所述pH为3.5-5.0，调节pH的试剂为碳酸钠。

6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S4中，所述复配萃取剂包括主萃取剂、协萃剂和稀释剂，主萃取剂为磷型萃取剂、羧酸类萃取剂或肟类萃取剂中的一种或几种，协萃剂为磷酸三丁酯、三正辛基氧化磷或三烷基氧化磷中的一种或几种，稀释剂为煤油、溶剂油、正己烷、环己烷、辛醇或仲辛醇中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的回收方法，其特征在于，步骤S4中，所述复配萃取剂的制备方法为：将主萃取剂、协萃剂和稀释剂按体积比(2-6)：(1-3)：10混合，加入皂化剂，将皂化率控制在50-70％，然后加入硫酸镍或硫酸钴溶液中的一种或两种，将皂化率控制在60-80％；所述皂化剂为氢氧化钠溶液、氧化镁溶液、氢氧化钾溶液或氨水中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S4中，在除铝后液与复配萃取剂混合之前，先调节除铝后液的pH至2.0-3.5；除铝后液与复配萃取剂的体积比为1：(2-5)。

9.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S4中，还包括：所述有机相加硫酸反萃得到硫酸锰溶液，硫酸锰溶液蒸发结晶制得电池级硫酸锰；所述萃余液进行浓缩和结晶制得镍钴硫酸盐混合晶体。

10.一种三元前驱体的制备方法，其特征在于，将权利要求9所述的电池级硫酸锰和镍钴硫酸盐混合晶体用水溶解后，补加镍钴锰的硫酸盐，调节体系中镍钴锰的摩尔比，然后加入碱液和络合剂进行共沉淀反应，得到三元前驱体。