一种三元料氧化焙烧浸出锂盐的方法与流程

本发明涉及回收废旧锂电池，尤其是涉及一种三元料氧化焙烧浸出锂盐的方法。

背景技术：

1、锂离子电池因其高比容量，高电压平台和良好的循环性能等优点，已被市场广泛应用。随着锂离子电池使用量的急速增长，废旧的锂离子电池的回收及再利用已成为现今亟需解决的问题之一。如若随意放置，既造成有价金属的浪费，其中的有害物质也会污染环境。因此对废旧锂离子的回收和再利用已成为人们的研究热点。

2、目前，回收废旧锂电池的方法有两种，第一种是火法工艺：该方法主要通过高温冶炼和还原反应，从矿物中提取和精炼目标金属。在失效三元锂离子电池的火法冶金工艺中，电池中的有价金属在高温下被还原，然后以合金的形式被回收。这个主要在国外比较流行的方法。但是火法工艺会产生大量的粉尘和co、co2。并且其难以对有价金属元素锂进行有效回收，所以用于工艺生产没有性价比。

3、第二种工艺方法是湿法工艺回收，湿法冶金工艺主要包括活性材料的浸出过程和从浸出液中分离有价金属来制备相应产品的过程。该工艺方法虽叫为成熟但是仍旧有许多问题，比如酸浸过程中铝、铁等杂质进入浸出液中，溶液除杂过程复杂；溶剂萃取分离锰、钴、镍的流程长、级数多；硫酸浸出、溶液净化(碱中和除铁、铝)和溶剂萃取(萃取剂碱皂化、硫酸反萃)过程中消耗了有价金属摩尔量的两倍硫酸和两倍氢氧化钠或氨水，化学试剂消耗量大。

4、基于此，亟需开发一种新型的回收废旧锂电池的方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：

2、提供一种三元料焙烧浸出锂盐的方法。

3、为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：

4、一种三元料焙烧浸出锂盐的方法，包括以下步骤：

5、s1将过筛的三元料与硫酸盐混合均匀，放入马弗炉中焙烧，得到焙烧后物料；

6、s2将所述焙烧后物料研磨、加水调浆、加入酸性溶液调节ph值，经保温反应，得到一次浸出渣；

7、s3将所述一次浸出渣加水调浆，再加入酸性溶液调节ph值，经保温反应，得到二次浸出渣；

8、s4将所述二次浸出渣加水调浆，再加入酸性溶液调节ph值，经保温反应，得到锂盐。

9、根据本发明的实施方式，所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

10、本发明将废旧锂电池的回收利用实现了火法工艺和湿法工艺的有机结合。首先，在合适温度下，将废旧锂电池中的三元材料与硫酸钠进行氧化焙烧，然后将焙烧所得产物研磨成粉末，并使用硫酸调节ph值进行多次酸浸，以实现锂金属的浸出回收。

11、这种方法减少了回收三元材料时所需的酸碱用量，同时简化了回收过程，无需复杂的工艺流程即可回收三元材料中的锂金属。

12、通过将三元材料与一定比例的硫酸钠混合，并在特定温度下进行氧化焙烧，再将焙烧后的三元材料粉末进行两次酸浸，可使锂金属的浸出率达到90％以上。

13、本发明旨在解决现有技术中存在的问题，提供一种质量优良、回收率高且成本较低的废旧三元材料提锂方法。本发明通过优选出组分原料的比例及焙烧温度，以实现最高的锂金属浸出率。

14、根据本发明的一种实施方式，步骤s1中，过筛时，筛网的目数为200-210目。

15、根据本发明的一种实施方式，步骤s1中，过筛时，筛网的目数为200目。

16、根据本发明的一种实施方式，所述硫酸盐包括硫酸钠、硫酸铝和硫酸铜中的至少一种。

17、根据本发明的一种实施方式，所述硫酸盐优选为硫酸钠。

18、根据本发明的一种实施方式，所述三元料与硫酸盐的重量份比为15-20：1-2。

19、根据本发明的一种实施方式，所述三元料与硫酸盐的重量份比为15-18：1-2。

20、根据本发明的一种实施方式，所述三元料与硫酸盐的重量份比为15-16：1-2。

21、根据本发明的一种实施方式，所述三元料与硫酸盐的重量份比为15-16：1-1.5。

22、根据本发明的一种实施方式，步骤s1中，焙烧温度为800-900℃，时间为30-60min。

23、根据本发明的一种实施方式，步骤s1中，焙烧温度为800-850℃。

24、根据本发明的一种实施方式，步骤s1中，焙烧温度为800-820℃。

25、根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，酸性溶液包括硫酸、盐酸和硝酸中的至少一种。

26、根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，酸性溶液优选为硫酸。

27、根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，ph为1.5-2.0。

28、根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，ph为1.5-1.8。

29、根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，ph为1.5-1.6。

30、根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，保温反应时，温度为80-90℃，时间为1.5h。

31、根据本发明的一种实施方式，步骤s2中，保温反应时，温度为80-82℃。

32、根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，ph为1.0-1.5。

33、根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，ph为1.0-1.2。

34、根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，保温反应时，温度为80-90℃，时间为2.0h。

35、根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，保温反应时，温度为80-86℃。

36、根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，保温反应时，温度为80-83℃。

37、根据本发明的一种实施方式，步骤s3中，保温反应时，温度为80-81℃。

38、本发明的另一个方面，还涉及所述三元料焙烧浸出锂盐的方法在三元锂电池回收中的应用。包括如上述第1方面实施例所述的三元料焙烧浸出锂盐的方法。由于该应用采用了上述三元料焙烧浸出锂盐的方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

39、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种三元料焙烧浸出锂盐的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s1中，过筛时，筛网的目数为200-220目。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硫酸盐包括硫酸钠、硫酸铝和硫酸铜中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述三元料与硫酸盐的重量份比为15-20：1-2。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s1中，焙烧温度为800-900℃，时间为30-60min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2中，酸性溶液包括硫酸、盐酸和硝酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2中，ph为1.5-2.0。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s2中，保温反应时，温度为80-90℃，时间为1.5h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s3中，ph为1.0-1.5。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s3中，保温反应时，温度为80-90℃，时间为2.0h。

技术总结本发明公开了一种三元料氧化焙烧浸出锂盐的方法。上述三元料焙烧浸出锂盐的方法，包括以下步骤：S1将过筛的三元料与硫酸盐混合均匀，放入马弗炉中焙烧，得到焙烧后物料；S2将焙烧后物料研磨、加水调浆、加入酸性溶液调节pH值，经保温反应，得到一次浸出渣；S3将一次浸出渣加水调浆，再加入酸性溶液调节pH值，经保温反应，得到二次浸出渣；S4将二次浸出渣加水调浆，再加入酸性溶液调节pH值，经保温反应，得到锂盐。本发明旨在解决现有技术中存在的问题，提供一种质量优良、回收率高且成本较低的废旧三元材料提锂方法。本发明通过优选出组分原料的比例及焙烧温度，以实现最高的锂金属浸出率。技术研发人员：刘训兵受保护的技术使用者：湖南金源新材料循环利用有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5