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電池黑粉料分離鎳鈷鋰錳制備電池級(jí)硫酸錳的方法與流程

1454   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:浙江天能新材料有限公司  
2023-09-21 16:41:10
本發(fā)明屬于廢舊鋰電池回收處理技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種電池黑粉料分離鎳鈷鋰錳制備電池級(jí)硫酸錳的方法。 背景技術(shù): 中國(guó)是全球最大的鋰離子電池生產(chǎn)大國(guó),鋰離子電池行業(yè)已成為國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。其中高錳三元鋰離子電池,由于大量應(yīng)用于二輪、三輪電動(dòng)車,其報(bào)廢的數(shù)量更為可觀。而鋰離子電池行業(yè)的廢品及其生產(chǎn)廢料的處理已成為鋰離子電池行業(yè)清潔生產(chǎn)急需解決的難題。廢舊鋰離子電池屬于典型的固體廢棄物,其資源化利用不僅可以解決廢舊鋰離子電池引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題,而且可以緩解我國(guó)戰(zhàn)略金屬資源緊缺局面、促進(jìn)我國(guó)電池行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 目前,廢舊鋰離子電池正極材料的回收方法主要為硫酸浸出的濕法冶金工藝,其基本過(guò)程為:用硫酸將廢舊鋰離子正極材料中金屬元素一次性浸出,通過(guò)濕法冶金分離并以鎳、鈷、錳鹽的形式回收利用,最后將鋰元素富集于萃余液中,萃余液經(jīng)除油、除雜后,用碳酸鈉沉淀溶液中的鋰離子形成碳酸鋰沉淀。由于硫酸浸出過(guò)程加入大量的還原劑,正極材料中鋁、銅、鐵、鎳、鈷、錳等金屬被同步浸出,再通過(guò)萃取的方法,將鎳、鈷、錳等金屬分離回收。這一方面要消耗大量的還原劑;另一方面大量錳通過(guò)萃取的方法實(shí)現(xiàn)與鎳鈷的分離,生產(chǎn)成本較高,也將大大消弱萃取線的生產(chǎn)處理能力。 為了解決上述問(wèn)題,特此提出本發(fā)明。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 本發(fā)明旨在提供一種電池黑粉料分離鎳鈷鋰錳制備電池級(jí)硫酸錳的方法,旨在解決現(xiàn)有高錳三元黑粉料處理技術(shù)中存在的經(jīng)濟(jì)性差、處理能力小、生產(chǎn)成本高等問(wèn)題。 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種電池黑粉料分離鎳鈷鋰錳制備電池級(jí)硫酸錳的方法,包括如下步驟: 1)一段浸出:將廢舊高錳三元鋰離子電池正負(fù)極粉料漿化后加入濃硫酸進(jìn)行一段攪拌浸出,控制ph值小于1.5,溫度85-95℃,添加還原劑; 2)一段壓濾:將一段浸出液進(jìn)行壓濾,濾液中鎳、鈷的含量較高,錳含量較低,此階段鋰的浸出率可以達(dá)到98%以上,通過(guò)調(diào)節(jié)ph值除鐵鋁后,進(jìn)行萃取處理分離錳、鈷、鎳和鋰;濾渣中錳含量較高,作為二段浸出的原料;通過(guò)一段浸出和一段壓濾處理,將大部分鎳、鈷、鋰浸出進(jìn)入溶液中,控制錳盡可能的少浸出,將錳富集于渣中; 3)二段浸出:將一段壓濾產(chǎn)出的濾渣進(jìn)行二段還原浸出,加入的還原劑的摩爾量為濾渣中錳含量的1.5-1.8倍,控制ph值小于1.5,溫度85-95℃; 4)二段壓濾:將浸出液進(jìn)行壓濾,濾渣經(jīng)
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