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從鎳、鈷、錳混合物中分步浸出鎳、鈷的方法與流程

1015   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:廣東芳源環(huán)保股份有限公司  
2023-09-21 16:35:12
本發(fā)明屬于濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種從鎳、鈷、錳混合物中分步浸出鎳、鈷的方法。 背景技術(shù): 鎳、鈷、錳三元正極材料是一種新型鋰離子電池正極材料,具有容量高、熱穩(wěn)定性好、價格低廉等優(yōu)點,可廣泛用于小型鋰電池及鋰離子動力電池,是一種非常接近于鈷酸鋰的產(chǎn)品,其性價比遠(yuǎn)高于鈷酸鋰,容量比鈷酸鋰高10~20%,是最有可能取代鈷酸鋰的新型電池材料之一,被稱為第三代鋰離子電池正極材料,其正極材料國內(nèi)年需求量以20%的年增長速度逐漸取代鈷酸鋰。而三元正極材料前驅(qū)體的生產(chǎn)采用高純硫酸鎳、高純硫酸鈷和高純硫酸錳等為主要原料,其中,材料中鎳的含量約為5-20%,對高純硫酸鎳的需求量很大。因此,從低品位氧化鎳礦(如紅土鎳礦)和鎳、鈷二次資源(如含鎳、鈷廢催化劑、電鍍廢料、廢棄硬質(zhì)合金及不銹鋼、廢舊鋰離子三元電池)中提取回收鎳、鈷,對于我國鎳尤其是鈷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展顯得越來越重要。 目前紅土鎳礦或鎳、鈷二次資源的處理工藝可以分為三類:干法回收技術(shù)、濕法回收技術(shù)和生物回收技術(shù)。其中生物回收技術(shù)尚不成熟,而干法回收技術(shù)能耗大,對設(shè)備要求較高;濕法回收技術(shù)是目前中國主要的處理方法,在含鎳、鈷、錳的電池正極粉料處理過程中一般采用萃取的方法將鎳、鈷、錳分離。但是如果能夠?qū)㈡嚒⑩掑i同時萃取,則可大大提高電池材料中金屬的回收效率,并使得回收得到的電池材料直接再循環(huán)使用。 采用濕法工藝處理紅土鎳礦或鎳、鈷二次資源,所得的酸性鎳、鈷浸出液,除含鎳、鈷外,還含有少量的銅離子,以及一定量的鐵、鋁、錳、鎂、鈣、鉻等雜質(zhì)金屬離子。目前,國內(nèi)外針對這類料液分離提純的處理方法主要有:化學(xué)沉淀法、萃取法、離子交換法與吸附法等。相比之下,溶劑萃取法具有選擇性好、分離效果好、回收率高、流程簡單、處理能力大、成本低、操作連續(xù)化和易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點,已成為鎳、鈷分離的主要工業(yè)方法。在鎳、鈷萃取冶金工藝中應(yīng)用最多的萃取劑主要有:叔胺(如:n235)、有機(jī)磷酸(如:p204,p507)、有機(jī)次膦酸(如:cyanex272)、有機(jī)硫代次膦酸(如:cyanex301)。其中,工業(yè)上最常用的萃取劑為p204和p507,其中p507適用于鎳、鈷比變化范圍更大的硫酸鹽、氯化物溶液。 采用溶劑萃取法對鎳、鈷溶液中銅、錳等雜質(zhì)離子的去除,目前通用的方法有兩種:方法①是粗制硫酸鎳、鈷溶液→銅萃取劑預(yù)除銅→p204萃取除銅錳→硫酸鎳、鈷
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