一种锂电池湿法回收工艺

本发明属于锂电池回收与资源再利用，具体为一种锂电池湿法回收工艺。

背景技术：

1、2020年我国在第75届联合国大会上提出双碳目标，在此背景下，国家大力发展新能源汽车，随着新能源汽车迅速发展，动力锂离子电池应用越来越广泛，然而锂电池寿命有限，车用锂电池平均寿命仅为3—8年，其大规模使用也导致其报废量呈逐年递增的趋势，根据预测，到2030年，中国废旧锂电池退役量将达到390万吨，全球废旧锂电池将会超过1000万吨，废旧锂电池中含有丰富的金属元素，具有极高的价值，因此，一种高效、环保的废旧锂电池回收工艺，对于推动新能源汽车产业可持续发展、促进资源节约与环境保护具有重要意义；

2、目前现有技术锂电池回收方法分为火法回收、湿法回收、生物法回收三大类，湿法回收是将废旧锂电池破碎后溶解，利用化学试剂通过选择性分离浸出溶液中的金属元素，再通过萃取、分离、析出等方法将金属元素提取出来，回收工艺多采用“还原酸浸-碳酸化沉淀”的方法，在“碳酸化沉淀”阶段存在一定量的损失，主要富集于回收锂后排放的沉锂母液中，并且因为处理不当，会造成环境污染，还会造成资源浪费，对此，我们提出了一种锂电池湿法回收工艺。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种锂电池湿法回收工艺，以解决以上技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池湿法回收工艺，回收工艺的操作步骤为：

3、s1、在锂电池母液中放入氢氧化钠溶液调节锂母液的ph值；

4、s2、将调节后的锂母液中加入十二水合磷酸钠，加热反应生成磷酸锂沉淀；

5、s3、反应结束后，使用离心机将反应液中的锂上清液和磷酸锂沉淀分离，用水将磷酸锂沉淀清洗再放入烘箱中烘干，烘干后收集储存，得到锂电池母液中提取出的锂；

6、s4、在锂上清液中加入复合絮凝剂并充分搅拌，使锂上清液中的微小颗粒聚集、沉降，将锂上清液放入高速冷冻离心机中并通过滤膜过滤，去除悬浮物和杂质；

7、s5、将离心过滤后的溶液放入复合吸附剂，使用磁力搅拌器搅拌均匀，将搅拌后的溶液放入高速冷冻离心机中并通过滤膜过滤，得到净化处理后的母液。

8、优选地，步骤s1中氢氧化钠溶液的加入量需将锂母液调节至ph≥12。

9、优选地，步骤s2中需按3n(po43-)：n(li+)为1.5的用量加入十二水合磷酸钠，加热反应的温度控制在90℃恒温，反应时间为1h。

10、优选地，步骤s2中产生化学反应的公式为：

11、3na3po4·12h2o+2xli+→li3po4

12、其中，3na3po4·12h2o表示十二水合磷酸钠，2xli+表示锂母液中的锂离子，li3po4表示生成的磷酸锂沉淀物。

13、优选地，步骤s3中，离心机的转速设定为10000r/min，反应时间为10min，磷酸锂沉淀清洗次数为2次，放入在烘箱中烘箱温度设定为105℃，烘干时间为24h。

14、优选地，步骤s4中加入复合絮凝剂后以100r/min的搅拌速度反应30min，高速冷冻离心机离心后过滤膜过滤的滤膜为0.45μm。

15、优选地，步骤s5中加入复合吸附剂后以100r/min的搅拌速度反应1h，高速冷冻离心机离心后过滤膜过滤的滤膜为0.45μm。

16、优选地，净化后的母液需要根据其cod去除率判断净化处理效果。

17、优选地，cod去除率计算方法为：

18、code＝(codb—coda)/codb

19、其中，code表示cod去除率，单位为％，codb表示处理前母液cod，单位为mg/l，coda表示处理后母液cod，单位为mg/l。

20、优选地，步骤s3和s5中得到的磷酸锂沉淀和净化后的母液由锂电池生产线回收利用。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

22、本申请通过化学手段提取废旧锂电池母液中的锂，并净化锂电池母液，达到了废弃资源循环利用保护环境的目的，通过新的回收工艺，能够高效地从废旧锂电池母液中提取出锂元素，并以磷酸锂的形式进行收集储存，实现了锂资源的有效回收，避免了资源的浪费，通过调节ph值、加入复合絮凝剂和复合吸附剂，有效去除了母液中的悬浮物、杂质和其他有害物质，显著提高了母液的净化效果，减少了环境污染的风险，符合绿色生产和循环经济的理念，回收得到的磷酸锂作为高价值的金属化合物，可以在锂电池生产中再次利用，降低了生产成本，高效的回收和净化流程减少了废物处理费用，提高了整体经济效益，推动新能源产业的可持续发展具有重要意义。

技术特征：

1.一种锂电池湿法回收工艺，其特征在于，回收工艺的操作步骤为：

2.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于：步骤s1中氢氧化钠溶液的加入量需将锂母液调节至ph≥12。

3.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于：步骤s2中需按3n(po43-)：n(li+)为1.5的用量加入十二水合磷酸钠，加热反应的温度控制在90℃恒温，反应时间为1h。

4.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于，步骤s2中产生化学反应的公式为：

5.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于：步骤s3中，离心机的转速设定为10000r/min，反应时间为10min，磷酸锂沉淀清洗次数为2次，放入在烘箱中烘箱温度设定为105℃，烘干时间为24h。

6.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于：步骤s4中加入复合絮凝剂后以100r/min的搅拌速度反应30min，高速冷冻离心机离心后过滤膜过滤的滤膜为0.45μm。

7.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于：步骤s5中加入复合吸附剂后以100r/min的搅拌速度反应1h，高速冷冻离心机离心后过滤膜过滤的滤膜为0.45μm。

8.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于：净化后的母液需要根据其cod去除率判断净化处理效果。

9.根据权利要求8所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于，cod去除率计算方法为：

10.根据权利要求1所述的锂电池湿法回收工艺，其特征在于：步骤s3和s5中得到的磷酸锂沉淀和净化后的母液由锂电池生产线回收利用。

技术总结本发明涉及锂电池回收与资源再利用技术领域，具体涉及一种锂电池湿法回收工艺，回收工艺的操作步骤为：S1、在锂电池母液中放入氢氧化钠溶液调节锂母液的pH值；S2、将调节后的锂母液中加入十二水合磷酸钠，加热反应生成磷酸锂沉淀；S3、反应结束后，使用离心机将反应液中的锂上清液和磷酸锂沉淀分离，用水将磷酸锂沉淀清洗再放入烘箱中烘干，烘干后收集储存，得到锂电池母液中提取出的锂；本申请通过化学手段提取废旧锂电池母液中的锂，并净化锂电池母液，达到了废弃资源循环利用保护环境的目的，避免了资源的浪费，减少了环境污染的风险，符合绿色生产和循环经济的理念，推动新能源产业的可持续发展具有重要意义。技术研发人员：李海涛,孙峙,郑凯,陈学礼,金伟受保护的技术使用者：赣南师范大学技术研发日：技术公布日：2024/12/2