锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法.pdf

上传人:万林****人 文档编号:10728990 上传时间:2021-08-09 格式:PDF 页数:9 大小:441.79KB
收藏 版权申诉 举报 下载
锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法.pdf_第1页
第1页 / 共9页
锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法.pdf_第2页
第2页 / 共9页
锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法.pdf_第3页
第3页 / 共9页
文档描述:

《锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法.pdf(9页完成版)》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911192942.3 (22)申请日 2019.11.28 (71)申请人 怀德创建有限公司 地址 中国香港湾仔骆克道1号中南大厦18 楼 (72)发明人 徐灵达吴子诺冯加晔吴嘉名 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 秦冉冉 (51)Int.Cl. H01M 10/54(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过 渡金属的回收方法 (57)摘要 本发明公开了。

2、一种锂离子电池正极材料中 选择性提取锂和过渡金属的回收方法, 包括: a) 将锂离子电池正极材料废料浸泡在pH为03的 选择性提取溶液中, 得到锂离子浓缩液A和含有 过渡金属元素的固体产物B, 所述选择性提取溶 液包括沉淀剂和还原剂, 所述沉淀剂选自草酸、 草酸盐、 碘酸及碘酸盐中的一种或多种; b)在步 骤a)所得锂离子浓缩液中加入碱液调节pH为8 11, 使得所得锂离子浓缩液中形成氢氧化物沉 淀; c)去除步骤b)所得锂离子浓缩液中的所述氢 氧化物沉淀, 得到锂离子初纯液; 以及d)在所述 锂离子初纯液中加入水溶性碳酸盐, 在5595 下进行静置或搅拌回流, 使得所述锂离子初纯 液中的锂离。

3、子形成碳酸锂沉淀。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 110994063 A 2020.04.10 CN 110994063 A 1.一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法, 包括: a)将锂离子电池正极材料废料浸泡在pH为03的选择性提取溶液中, 得到锂离子浓缩 液A和含有过渡金属元素的固体产物B, 所述选择性提取溶液包括沉淀剂和还原剂, 所述沉 淀剂选自草酸、 草酸盐、 碘酸及碘酸盐中的一种或多种; b)在步骤a)所得锂离子浓缩液中加入碱液调节pH为811, 使得所得锂离子浓缩液中 形成氢氧化物沉淀; c)去除步骤b)所得锂离子浓缩液中的所述氢氧化物沉淀, 得到。

4、锂离子初纯液; 以及 d)在所述锂离子初纯液中加入水溶性碳酸盐, 在5595下进行静置或搅拌回流, 使得所述锂离子初纯液中的锂离子形成碳酸锂沉淀。 2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方 法, 其特征在于, 所述锂离子电池正极材料废料中的金属元素除包括Li, 还包括Mn、 Ni和Co 中的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方 法, 其特征在于, 所述选择性提取溶液pH为02.5。 4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方 法, 其特征在于, 步骤a)还包括, 将所述锂离子浓。

5、缩液为母液, 再次加入所述锂离子电池正 极材料废料和所述选择性提取溶液得到新的锂离子浓缩液和新的含有过渡金属元素的固 体产物。 5.根据权利要求1-4任一项所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的 回收方法, 其特征在于, 所述沉淀剂在所述选择性提取溶液中的浓度为0.1mol/L10mol/ L。 6.根据权利要求1-4任一项所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的 回收方法, 其特征在于, 所述还原剂选自过氧化氢、 二氧化硫、 亚硫酸、 亚硫酸盐、 联氨、 一氧 化氮和碘化物中的一种或多种。 7.根据权利要求6所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方 法,。

6、 其特征在于, 所述选择性提取溶液包括硫酸、 焦硫酸、 过硫酸、 高碘酸、 氢碘酸、 硝酸、 亚 硝酸、 氯酸、 高氯酸、 溴酸、 氢溴酸、 高溴酸、 氟硅酸、 六氟合锑酸、 六氟磷酸、 磷酸、 苹果酸、 柠 檬酸、 甲酸和苯甲酸中的一种或多种。 8.根据权利要求1-4及7中任一项所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡 金属的回收方法, 其特征在于, 所述水溶性碳酸盐选自碳酸钠、 碳酸钾、 碳酸铵及碳酸氢铵 中的一种或多种。 9.根据权利要求1-4及7中任一项所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡 金属的回收方法, 其特征在于, 所述锂离子电池正极材料废料与所述选择性提取溶液的固 。

7、液比为1g/L500g/L。 10.根据权利要求1-4及7中任一项所述的锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡 金属的回收方法, 其特征在于, 所述选择性提取液为草酸和碘酸中的一种或两种、 硫酸和过 氧化氢的混合物, 所述碳酸盐为碳酸钠和碳酸钾中的一种或两种; 或者, 所述选择性提取液为草酸或碘酸中的一种或两种、 硫酸和硫酸铵的混合物, 所述碳酸 盐为碳酸铵和碳酸氢铵中的一种或两种。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110994063 A 2 锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法 技术领域 0001 本发明涉及电池回收技术领域, 特别是涉及一种锂离子电池正极材料中选择性提 取。

8、锂和过渡金属的回收方法。 背景技术 0002 锂离子电池由于其能量密度高, 工作电压大, 使用温度范围广等特点, 被广泛使用 于移动电子设备, 移动通信设备上。 近年来, 随着电动汽车与大型储能设备的使用与普及, 锂离子电池的需求量与使用量呈现爆发式增长。 锂作为生产锂离子电池必不可少的原料, 其使用及需求大幅增长。 矿物锂资源储量也随着大规模的开采而减少, 开采成本及难度进 而提高。 从废旧锂离子电池材料, 特别是广泛用于电动车动力电池的三元正极材料中回收 锂资源, 显得至关重要。 0003 目前锂离子电池回收技术普遍使用的是首先通过机械处理得到正极材料粉末, 再 通过还原剂对正极材料进行溶。

9、解, 得到含有镍、 钴、 锰、 锂等金属离子的混合溶液, 再通过萃 取法将锰、 钴、 镍从体系中分离出来, 得到其对应的硫酸盐。 由于经过至少三次萃取分离过 渡金属(锰/钴/镍), 其过程将引入大量钠离子, 使最终溶液中硫酸钠含量占绝对主导地位, 而锂在溶液中浓度相对较低, 从而使锂提取的步骤繁多, 提取工艺成本大幅提高, 导致现阶 段在电池材料回收过程中, 锂的回收不具备经济可行性。 发明内容 0004 基于此, 有必要针对传统锂离子电池回收技术锂在回收溶液中浓度低导致锂提取 的步骤繁多的问题, 提供一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方 法。 0005 一种锂离子电池正极材。

10、料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法, 包括: 0006 a)将锂离子电池正极材料废料浸泡在pH为03的选择性提取溶液中, 得到锂离子 浓缩液A和含有过渡金属元素的固体产物B, 所述选择性提取溶液包括沉淀剂和还原剂, 所 述沉淀剂选自草酸、 草酸盐、 碘酸及碘酸盐中的一种或多种; 0007 b)在步骤a)所得锂离子浓缩液中加入碱液调节pH为811, 使得所得锂离子浓缩 液中形成氢氧化物沉淀; 0008 c)去除步骤b)所得锂离子浓缩液中的所述氢氧化物沉淀, 得到锂离子初纯液; 以 及 0009 d)在所述锂离子初纯液中加入水溶性碳酸盐, 在5595下进行静置或搅拌回 流, 使得所述锂离子初纯液。

11、中的锂离子形成碳酸锂沉淀。 0010 在其中一个实施例中, 所述锂离子电池正极材料废料中的金属元素除包括Li, 还 包括Mn、 Ni和Co中的一种或多种。 0011 在其中一个实施例中, 所述选择性提取溶液pH为02.5。 0012 在其中一个实施例中, 步骤a)还包括, 将所述锂离子浓缩液为母液, 再次加入所述 说明书 1/6 页 3 CN 110994063 A 3 锂离子电池正极材料废料和所述选择性提取溶液得到新的锂离子浓缩液和新的含有过渡 金属元素的固体产物。 0013 在其中一个实施例中, 所述沉淀剂在所述选择性提取溶液中的浓度为0.1mol/L 10mol/L。 0014 在其中一。

12、个实施例中, 所述还原剂选自过氧化氢、 二氧化硫、 亚硫酸、 亚硫酸盐、 联 氨、 一氧化氮和碘化物中的一种或多种。 0015 在其中一个实施例中, 所述选择性提取溶液包括硫酸、 焦硫酸、 过硫酸、 高碘酸、 氢 碘酸、 硝酸、 亚硝酸、 氯酸、 高氯酸、 溴酸、 氢溴酸、 高溴酸、 氟硅酸、 六氟合锑酸、 六氟磷酸、 磷 酸、 苹果酸、 柠檬酸、 甲酸和苯甲酸中的一种或多种。 0016 在其中一个实施例中, 所述水溶性碳酸盐选自碳酸钠、 碳酸钾、 碳酸铵及碳酸氢铵 中的一种或多种。 0017 在其中一个实施例中, 所述锂离子电池正极材料废料与所述选择性提取溶液的固 液比为1g/L500g/L。

13、。 0018 在其中一个实施例中, 所述选择性提取液为草酸和碘酸中的一种或两种、 硫酸和 过氧化氢的混合物, 所述碳酸盐为碳酸钠和碳酸钾中的一种或两种; 或者, 0019 所述选择性提取液为草酸或碘酸中的一种或两种、 硫酸和硫酸铵的混合物, 所述 碳酸盐为碳酸铵和碳酸氢铵中的一种或两种。 0020 本发明实施例通过最终形成碳酸锂沉淀的方式回收锂离子电池正极材料废料中 的锂。 本发明实施例尤其适用于含有过渡金属元素的锂离子电池正极材料废料中锂的回 收。 本发明实施例的回收方法为先在选择性提取溶液中使得正极材料中的大部分过渡金属 元素形成滤渣而去除, 锂离子在选择性提取溶液中溶液而得到锂离子浓缩液。

14、, 然后通过碱 性溶液使得锂离子浓缩液中因正、 负极极片未完全分离而混入的金属铝、 铜等, 和因前期处 理时混入的铁、 钠、 钙、 镁、 锌等杂质金属元素形成氢氧化物沉淀而去除, 最后通过使锂形成 碳酸锂固体沉淀而回收锂离子电池正极材料废料中的锂。 0021 由于形成碳酸锂沉淀时, 溶液中的其他过渡金属, 如Mn、 Ni、 Co等也会与碳酸盐反 应形成沉淀, 本发明实施例通过在前序步骤中先在选择性提取溶液中使得其他过渡金属元 素形成沉淀的方式避免在碳酸盐而提前去除其他过渡金属。 发明人创造性地发现, 在选择 性提取溶液中, 锂盐能够溶解, 而大多数过渡金属会形成草酸盐和/或碘酸盐沉淀, 溶解后。

15、 的pH达到1-3, 从而使得锂离子继续溶解在选择性提取溶液中而大部分过渡金属形成含有 过渡金属元素的固体产物, 而锂则溶解于溶液中。 从而使得正极材料废料中的锂离子和过 渡金属分离, 使得锂离子在选择性提取溶液中浓缩的目的, 达到优先选择性提取锂的效果, 提高回收效率。 附图说明 0022 图1为本发明一实施例的锂离子电池正极材料中锂的回收方法的流程示意图。 具体实施方式 0023 为了便于理解本发明, 下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中 给出了本发明的较佳实施例。 但是, 本发明可以以许多不同的形式来实现, 并不限于本文所 说明书 2/6 页 4 CN 110994063。

16、 A 4 描述的实施例。 相反地, 提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻 全面。 0024 除非另有定义, 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的, 不是旨在于限制本发明。 本文所使用的术语 “和/或” 包括一个或多个相 关的所列项目的任意的和所有的组合。 0025 请参阅图1, 本发明实施例提供一种锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡 金属的回收方法, 包括: 0026 S100, 将锂离子电池正极材料废料浸泡在pH为03选择性提取溶液中, 得到锂离 子。

17、浓缩液A和含有过渡金属元素的固体产物B, 所述选择性提取溶液包括沉淀剂和还原剂, 所述沉淀剂选自草酸、 草酸盐、 碘酸及碘酸盐中的一种或多种, 锂离子电池正极材料废料溶 解在选择性提取溶液后溶液的pH约为13; 0027 S200, 在步骤S100所得锂离子浓缩液中加入碱液调节pH为811, 使得所述锂离子 浓缩液中形成氢氧化物沉淀; 0028 S300, 去除步骤S200所得锂离子浓缩液中的所述氢氧化物沉淀, 得到锂离子初纯 液; 以及 0029 S400, 在所述锂离子初纯液中加入水溶性碳酸盐, 在5595下进行静置或搅 拌回流, 使得所述锂离子初纯液中的锂离子形成碳酸锂沉淀。 0030 。

18、本发明实施例通过最终形成碳酸锂沉淀的方式回收锂离子电池正极材料废料中 的锂。 本发明实施例尤其适用于含有过渡金属元素的锂离子电池正极材料废料中锂的回 收。 本发明实施例的回收方法为先在选择性提取溶液中使得正极材料中的大部分过渡金属 元素形成滤渣而去除, 锂离子在选择性提取溶液中溶液而得到锂离子浓缩液, 然后通过碱 性溶液使得锂离子浓缩液中因正、 负极极片未完全分离而混入的金属铝、 铜等, 和因前期处 理时混入的铁、 钠、 钙、 镁、 锌等杂质金属元素形成氢氧化物沉淀而去除, 最后通过使锂形成 碳酸锂固体沉淀而回收锂离子电池正极材料废料中的锂。 0031 由于形成碳酸锂沉淀时, 溶液中的其他过渡。

19、金属, 如Mn、 Ni、 Co等也会与碳酸盐反 应形成沉淀, 本发明实施例通过在前序步骤中先在选择性提取溶液中使得其他过渡金属元 素形成沉淀的方式避免在碳酸盐而提前去除其他过渡金属。 发明人创造性地发现, 在pH为1 3的选择性提取溶液中, 锂盐能够溶解, 而大多数过渡金属会形成草酸盐和/或碘酸盐沉 淀, 从而使得锂离子继续溶解在选择性提取溶液中而大部分过渡金属在滤渣中去除, 从而 使得正极材料废料中的锂离子和过渡金属分离, 使得锂离子在选择性提取溶液中浓缩的目 的, 达到优先选择性提取锂的效果, 提高回收效率。 0032 在步骤S100中, 锂离子电池正极材料为锂过渡金属材料, 例如可以为锂。

20、过渡金属 磷酸盐、 镍钴锰酸锂复合材料等。 过渡金属可以为但不限于Mn、 Ni和Co中的一种或多种。 在 一实施例中, 所述锂离子电池正极材料废料中的金属元素除包括Li, 还可以包括Mn、 Ni和Co 中的一种或多种。 在一实施例中, 所述锂离子电池正极材料废料中的金属元素还可以包括 Na、 K、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Al、 Ga、 In、 Ge、 Sn、 Ti、 V、 Cr、 Fe、 Cu、 Zn、 Y、 Zr、 Nb、 Mo、 Cd、 W、 La、 Ce、 Nd及Sm 中的一种或多种。 这些金属元素可以为正极材料本身的材料, 也可以为在正极材料与电池 其他部件, 如电极极片分离。

21、时混入的金属。 说明书 3/6 页 5 CN 110994063 A 5 0033 还原剂用于将锂离子电池正极材料废料中高价态不易溶解的金属离子形成低价 态易溶解的离子。 沉淀剂用于将正极材料废料中的过渡金属形成滤渣而在选择性提取溶液 中沉降。 在一实施例中, 所述还原剂可以选自过氧化氢、 二氧化硫、 亚硫酸、 亚硫酸盐、 联氨、 一氧化氮和碘化物中的一种或多种。 在一实施例中, 所述沉淀剂在所述选择性提取溶液中 的浓度可以为0.1mol/L10mol/L。 。 优选的, 所述还原剂可以为亚硫酸或亚硫酸盐, 亚硫酸 或亚硫酸盐不易分解变性, 并且对设备的腐蚀性较低。 0034 在一实施例中, 。

22、所述选择性提取溶液可以包括除草酸或碘酸外的其他酸类, 用于 辅助调节选择性提取溶液的pH并提高还原剂的还原性。 在一实施例中, 其他酸类可以包括 无机酸和有机酸中的一种或两种。 在一实施例中, 无机酸可以选自硫酸、 焦硫酸、 过硫酸、 高 碘酸、 氢碘酸、 硝酸、 亚硝酸、 氯酸、 高氯酸、 溴酸、 氢溴酸、 高溴酸、 氟硅酸、 六氟合锑酸、 六氟 磷酸和磷酸中的一种或多种。 在一实施例中, 有机酸可以选自苹果酸、 柠檬酸、 甲酸和苯甲 酸中的一种或多种。 优选的, 其他酸类可以为硫酸, 硫酸的酸性强, 添加量较少即能够实现 选择性提取溶液的pH调控, 并且硫酸不易分解, 对回收设备的气密性要。

23、求低。 0035 发明人创造性地发现, 控制为pH为03, 过渡金属离子会形成碘酸盐或草酸盐沉 淀, 而锂在此条件下仍旧能够以锂离子形态溶解于选择性提取溶液中。 优选的, 所述选择性 提取溶液pH为02.5。 优选的, 所述选择性提取溶液pH为0.52.5, 在该pH下, 过渡金属形 成碘酸盐或草酸盐沉淀的速度更快、 沉淀更容易, 锂和过渡金属的分离更彻底。 0036 步骤S100形成的含有过渡金属元素的固体产物B主要包括镍、 钴和锰中的一种或 多种的碘酸盐或草酸盐。 0037 在一实施例中, 步骤S100还包括, 将所述锂离子浓缩液为母液, 再次加入所述锂离 子电池正极材料废料和所述选择性提。

24、取溶液得到新的锂离子浓缩液和新的含有过渡金属 元素的固体产物。 进一步, 新的锂离子浓缩液可作为所述母液, 多次重复该步骤。 通过多次 重复利用锂离子浓缩液母液, 从而提高锂在锂离子浓缩液中的浓度, 使后续沉淀碳酸锂浓 缩时需要蒸发的溶液量大幅减少, 从而实现节约能源、 降低成本、 提高回收效率的目的。 0038 在一实施例中, 所述锂离子电池正极材料废料与所述选择性提取溶液的固液比可 以为1g/L500g/L。 优选的, 所述锂离子电池正极材料废料与所述选择性提取溶液的固液 比为10g/L300g/L。 优选的, 所述锂离子电池正极材料废料与所述选择性提取溶液的固液 比可以为30g/L300。

25、g/L。 0039 在步骤S200中, 通过碱性环境使因正、 负极极片未完全分离而混入的金属铝、 铜, 以及因前期处理时混入的铁、 钠、 钙、 镁、 锌等杂质金属元素形成氢氧化物沉淀而去除, 使得 溶液中的锂元素和难溶性的其他金属元素彻底分离, 避免其它金属元素在进一步的碳酸盐 沉降中造成干扰。 在一实施例中, 所述碱液可以选自氢氧化钠、 氢氧化钾、 氢氧化钙及氨水 中的一种或多种。 0040 在步骤S300中, 通过固液分离去除氢氧化物沉淀, 得到富含锂的锂离子初纯液。 0041 在步骤S400中, 在一实施例中, 所述水溶性碳酸盐可以选自碳酸钠、 碳酸钾、 碳酸 铵及碳酸氢铵中的一种或多种。

26、。 优选的, 锂离子初纯液中加入水溶性碳酸盐的静置或搅拌 回流的温度可以为6090。 0042 具体的, 在实际应用中, 选择性提取液与碳酸盐的种类可以配合使用, 提高锂的回 收率。 在一实施例中, 所述选择性提取液可以为草酸和碘酸中的一种或两种、 硫酸和过氧化 说明书 4/6 页 6 CN 110994063 A 6 氢的混合物, 所述碳酸盐可以为碳酸钠和碳酸钾中的一种或两种。 在另一实施例中, 所述选 择性提取液可以为草酸或碘酸中的一种或两种、 硫酸和硫酸铵的混合物, 所述碳酸盐可以 为碳酸铵和碳酸氢铵中的一种或两种。 当然, 并不限于上述两种组合, 可以根据具体情况选 择其他的组合。 0。

27、043 实施例1 0044 将180g锂离子电池正极材料废料(正极材料为镍钴锰酸锂复合材料)浸泡在的 1000mL选择性提取溶液(pH0)中, 得到锂离子浓缩液A和含有过渡金属元素的固体产物B。 0045 选择性提取溶液由180g草酸、 60mL硫酸和100mL30过氧化氢溶解于1000mL蒸馏 水中得到。 锂离子溶解在选择性提取溶液中形成锂离子浓缩液A, 镍离子、 钴离子和锰离子 与草酸反应形成草酸镍、 草酸钴和草酸锰沉淀。 过滤滤渣后得到锂离子浓缩液, 再以此锂离 子浓缩液A作为母液, 再次加入锂离子电池正极材料废料和选择性提取溶液, , 沉淀形成草 酸镍、 草酸钴和草酸锰(含有过渡金属元。

28、素的固体产物), 固液分离得到新的锂离子浓缩液, 重复五次。 0046 其中, 在产物锂离子浓缩液中锂的回收率约99, 含有过渡金属元素的固体产物 中过渡金属回收率约为Ni99, Co99, Mn为95。 产物锂离子浓缩液中锂的回收率指的 是产物锂离子浓缩液中锂的质量与锂离子电池正极材料废料中锂的质量比值。 含有过渡金 属元素的固体产物中过渡金属回收率指的是含有过渡金属元素的固体产物中某过渡金属 的质量与锂离子电池正极材料废料中某过渡金属的质量比值。 0047 在所述锂离子浓缩液中加入氢氧化钠调节pH为11, 使得所述锂离子浓缩液中未除 去的部分金属离子形成氢氧化物沉淀。 固液分离去除氢氧化物。

29、沉淀, 得到锂离子初纯液。 0048 在所述锂离子初纯液中不断加入碳酸钠使得锂离子初纯液中的锂离子形成碳酸 锂沉淀, 在90下进行静置直至无沉淀继续形成。 固液分离得到碳酸锂固体。 0049 实施例2 0050 将90g锂离子电池正极材料废料(正极材料为镍钴锰酸锂复合材料)浸泡在的 1000mL选择性提取溶液(pH0.3)中, 得到锂离子浓缩液A和含有过渡金属元素的固体产物 B。 选择性提取溶液由180g碘酸、 30mL硫酸和70g亚硫酸钠溶解于1000mL蒸馏水中得到。 锂离 子溶解在选择性提取溶液中形成锂离子浓缩液, 镍离子、 钴离子和锰离子与碘酸反应形成 碘酸镍、 碘酸钴和碘酸锰沉淀(含。

30、有过渡金属元素的固体产物B)。 过滤滤渣后得到锂离子浓 缩液, 再以此锂离子浓缩液A作为母液, 再次加入锂离子电池正极材料废料和选择性提取溶 液, 沉淀形成碘酸镍、 碘酸钴和碘酸锰(含有过渡金属元素的固体产物), 固液分离得到新的 锂离子浓缩液, 重复五次。 0051 其中, 在产物锂离子浓缩液中锂的回收率约99, 过渡金属固体产物中过渡金属 回收率约为Ni99, Co99, Mn为95。 0052 在所述锂离子浓缩液中加入氢氧化钾调节pH为10.5, 使得所述锂离子浓缩液中未 除去的部分金属离子形成氢氧化物沉淀。 固液分离去除氢氧化物沉淀, 得到锂离子初纯液。 0053 在所述锂离子初纯液中。

31、不断加入碳酸钠使得锂离子初纯液中的锂离子形成碳酸 锂沉淀, 在90下进行静置直至无沉淀继续形成。 固液分离得到碳酸锂固体。 0054 实施例3 0055 将45g锂离子电池正极材料废料(正极材料为锂镍钴磷酸盐复合材料)浸泡在的 说明书 5/6 页 7 CN 110994063 A 7 1000mL选择性提取溶液(pH0.5)中, 得到锂离子浓缩液A和含有过渡金属元素的固体产物 B。 选择性提取溶液由40g草酸、 15mL硫酸和30g亚硫酸铵溶解于1000mL蒸馏水中得到。 锂离 子溶解在选择性提取溶液中形成锂离子浓缩液, 镍离子、 钴离子和锰离子与碘酸反应形成 草酸镍、 草酸钴和草酸锰沉淀(含。

32、有过渡金属元素的固体产物B)。 过滤滤渣后得到锂离子浓 缩液, 再以此锂离子浓缩液作为母液, 再次加入锂离子电池正极材料废料和选择性提取溶 液, , 沉淀形成草酸镍、 草酸钴和草酸锰(含有过渡金属元素的固体产物), 固液分离得到新 的锂离子浓缩液, 重复五次。 0056 其中, 在产物锂离子浓缩液中锂的回收率约为99, 含有过渡金属元素的固体产 物中过渡金属回收率约为Ni99, Co99, Mn为95。 0057 在所述锂离子浓缩液中加入氨水调节pH为10, 使得所述锂离子浓缩液中未除去的 部分金属离子形成氢氧化物沉淀。 固液分离去除氢氧化物沉淀, 得到锂离子初纯液。 0058 在所述锂离子初。

33、纯液中不断加入碳酸铵使得锂离子初纯液中的锂离子形成碳酸 锂沉淀, 在60下进行静置直至无沉淀继续形成。 固液分离得到碳酸锂固体。 0059 对比例1 0060 对比例1与实施例1基本相同, 区别在于不加入沉淀剂草酸, 由60L硫酸和100mL过 氧化氢溶解于1000mL蒸馏水中得到。 0061 其中, 在产物锂离子浓缩液中锂的回收率为99, 该溶解过程并未产生含有过渡 金属元素的固体产物, 而镍钴锰完全溶解在溶液中, 在溶解过程中并未达到本申请实施例 选择性提取的效果。 0062 对比例2 0063 对比例2与实施例2基本相同, 区别在于选择性提取溶液并未加入亚硫酸钠, 由 180g碘酸、 3。

34、0mL硫酸溶解于1000mL蒸馏水中得到。 0064 其中, 在产物锂离子浓缩液中锂的回收率约5, 含有过渡金属元素的固体产物 中过渡金属中含有大量的未溶解的锂, 未实现选择性提取锂和分离过渡金属的效果。 0065 对比例3 0066 对比例3与实施例3基本相同, 区别在于选择性提取溶液pH为5, 由60g草酸氢钠和 30g亚硫酸铵溶解于1000mL蒸馏水中得到。 0067 其中, 在产物锂离子浓缩液中锂的回收率约5, 含有过渡金属元素的固体产物中 过渡金属中含有大量的未溶解的锂, 未实现选择性提取锂和分离过渡金属的效果。 0068 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合, 为使描述简洁, 未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述, 然而, 只要这些技术特征的组合不存 在矛盾, 都应当认为是本说明书记载的范围。 0069 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式, 其描述较为具体和详细, 但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。 应当指出的是, 对于本领域的普通技术人员来 说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干变形和改进, 这些都属于本发明的保护 范围。 因此, 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说明书 6/6 页 8 CN 110994063 A 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 110994063 A 9 。

展开阅读全文
内容关键字: 锂离子电池 正极 材料 选择性 提取 过渡 金属 回收 方法
关于本文
本文标题:锂离子电池正极材料中选择性提取锂和过渡金属的回收方法.pdf
链接地址:https://www.zhuanlichaxun.net/pdf/10728990.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1