[发明专利]一种从废旧锂电池中回收有价金属的方法

摘要

本发明提供一种湿法回收废旧锂离子电池中的有价金属的技术方案，在使得分离效果得到提高的同时，产生废液最少，以降低成本，提高设备利用率。经本方案分离所得一级品中铝的回收率达99%以上，硫酸铜溶液浓度为45～55g/L，硫酸钴溶液浓度为115～125g/L，硫酸镍溶液浓度为85～95g/L。

主权项

一种从废旧锂电池中回收有价金属的方法，为先将废旧锂电池解体，从负极材料中分选出负极铜、铁和塑料隔膜，再对正极材料进行有价金属萃取分离，其特征是，所述的对正极材料进行有价金属萃取分离的方法包括以下步骤：a.将质量浓度10%的NaOH溶液与正极材料按照液固质量比为2:1混合，在90℃下搅拌浸泡1～6小时后第一次过滤，所得第一滤液用2mol/LH2SO4中和至pH值为7，而后经第二次过滤得固体氢氧化铝，对所得固体氢氧化铝用热水洗涤后，120℃下鼓风干燥4小时，得氢氧化铝产品；b.向步骤a中第一次过滤所得滤渣中，按照液固质量比3:1加入2mol/L硫酸溶液，再按液固质量比1:3加入10mol/L的H2O2溶液，于80℃下搅拌浸泡，90～180分钟后压滤，得到含铜镍钴锂的滤液，并用原子吸收方法快速估测铜离子浓度； c．对步骤b中所得滤液用AD‑100萃取剂进行三级萃取，其中萃取相比即有机相与水相体积比与铜离子浓度对应关系为：铜离子浓度（g/L）                      萃取相比（O/A）20                                   3.2：125                                   4.1：130                                   5.7：131                                   6.1：133                                   6.8：1得到萃余液和AD‑100有机负载相；d．用pH为1.5的稀硫酸，在有机相与水相比为20:1的条件下，对步骤c中的AD‑100有机负载相进行3级洗涤；e．对步骤d洗涤后的AD‑100有机负载相，用1.5～2mol/L的硫酸溶液进行四级反萃，有机相与水相体积比为8:1；f．对步骤e得到的硫酸铜溶液进行电积，得到电积铜板；g．对步骤c得到的萃余液进行钴离子浓度的快速估测，而后用P507萃取剂进行八级萃取，萃取时间5秒，澄清时间20秒，萃取相比与钴离子浓度的对应关系为：钴离子浓度（g/L）                      萃取相比（O/A）15                                   1.3：117                                   1.4：119                                   1.7：121                                   1.8：123                                   2.0：1得到P507萃余液和P507有机负载相；h．对步骤g得到的P507负载有机相进行六级洗涤、五级反萃、三级洗铁和蒸发浓缩结晶得到硫酸钴，洗涤段采用0.6mol/L的H2SO4溶液为洗涤剂，有机相与水相相比为8:1，反萃段采用3.0mol/L的硫酸溶液为反萃剂，有机相与水相相比为6.3:1，反萃的萃余液pH控制在5.2～5.8；i．对步骤g得到的P507萃余液用P204有机萃取剂进行6级萃取得到P204萃余液和P204有机负载相，再对P204有机负载相进行5级洗涤、4级反萃、三级洗铁和蒸发浓缩结晶得到硫酸镍产品，洗涤段采用0.6mol/L的H2SO4溶液为洗涤剂，有机相与水相比为7:1，反萃段采用3mol/L的H2SO4溶液为反萃剂，有机相与水相比为8：1，反萃的萃余液控制在5.2‑5.8；j．向步骤i得到的P204萃余液中，加入过量的质量分数28%的碳酸钠溶液，在90℃～95℃下静置，得到碳酸锂沉淀，经离心、洗涤、干燥、得到产品碳酸锂。