[发明专利]一种从废旧锂离子电池中综合回收有价金属的方法

摘要

本发明公开了一种从废旧锂离子电池中综合回收有价金属的方法。包括以下步骤：将废旧电池进行放电处理后破碎，在300～400℃下进行预焙烧后，加入还原剂在450～700℃下进行还原焙烧。焙烧后的细料经水浸、蒸发结晶得到高纯锂产品，浸出渣与焙烧后的块料采用氧化氨浸浸出铜、镍、钴，氨浸渣经磁选、筛分得到铁、铝富集物，筛下物经还原酸浸、净化除杂后得到高纯硫酸锰溶液。氨浸液则采用萃取、选择性反萃产出高纯硫酸镍和硫酸铜溶液，萃余液通过硫化沉钴、氧化酸浸、萃取净化后得到高纯硫酸钴溶液。本方法无需分选，有价金属回收率高，适用于多种废旧锂离子电池原料的处理和多元素的高效利用。

主权项

1.一种从废旧锂离子电池中综合回收有价金属的方法，其特征在于回收步骤如下：步骤（1）：废旧锂离子电池打孔后置入碱土金属氧化物浆液中进行放电处理，同时将电池电解液中大部分的磷酸根与氟离子转变为不溶固体，而锂转变为可溶的LiOH；之后放电完毕的电池捞出进行破碎，破碎机上方设置吸风罩，收集挥发的电解液废气，并用CaO浆液吸收处理，使F、P沉淀脱除，锂则以碳酸氢锂形态留在溶液中，经过滤后，滤液与后续的碳酸化水浸液合并，滤渣则堆存；步骤（2）：破碎后的物料首先在300~400℃条件下进行预焙烧，使电池中的有机粘结剂、薄膜和残余电解液受热分解；随后在450~700℃下加入还原剂进行还原焙烧，焙烧时间1~3h；还原剂为碳质还原剂或CO或H2或NH3，预焙烧与还原焙烧过程产出的尾气用CaO浆液吸收处理；步骤（3）：经还原焙烧处理后的物料进行筛分处理，小于1mm细料送浸出槽处理，如焙烧时采用碳质还原剂或CO，则在浸出时通入CO2气体，用水浸出锂，浸出液送蒸发结晶生产碳酸锂产品；如焙烧时采用H2或NH3，则直接用水浸出，浸出液通入CO2并蒸发结晶生产碳酸锂产品或直接蒸发结晶生产氢氧化锂产品；步骤（4）：提锂后的浸出渣通入压缩空气进行氧化氨浸；大于1mm的物料装入不锈钢网框中，在浸出槽中进行氧化氨浸；氨浸过程中，镍、钴、铜被选择性浸出，铁、铝不浸出，锰则转化为MnO2沉淀入渣；随后氨浸液送萃取工序，留存于不锈钢网框中的氨浸渣送磁选处理，得到铁富集物与磁选尾矿，尾矿再经筛分后，筛上物料为铝富集物，筛下物料和细粒物料氨浸渣一起送锰还原浸出工序回收锰；步骤（5）：含铜、镍、钴的氨浸液采用萃取实现铜、镍和钴的分离，再经选择性反萃，分别产出高纯硫酸镍和硫酸铜溶液；萃余液通过硫化将钴沉淀，沉钴后液返回氨浸；硫化钴采用氧化酸浸，浸出液经净化、萃取后得到高纯硫酸钴溶液；步骤（6）：富锰物料采用还原硫酸浸出，浸出液加氢氧化钠调整溶液pH为3.5，采用硫化法除去溶液中大部分的铜、镍、钴，随后再加入30g/L的双氧水，并用氢氧化钠调整溶液pH到5，深度水解脱除铁、铝，同时吸附脱除溶液中残留的微量铜、镍、钴，从而得到高纯硫酸锰溶液。