[发明专利]一种去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法

说明书

本发明涉及无机精细化工技术领域，尤其涉及一种去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，包括以下步骤：(1)将三元复合硫酸盐溶液放入电解槽中，加热；(2)以碳板为阳极，以铜板为阴极进行电解；(3)电解过程中取样检测溶液中铜的含量，当铜的含量低于0.01ug/mL时停止通电；(4)过滤并洗涤阳极板和溶液中的渣，合并洗涤液及滤液，获得除去铜离子的三元复合硫酸盐溶液；其中，所述三元复合硫酸盐溶液为硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰的混合溶液。

技术领域

本发明涉及无机精细化工技术领域，尤其涉及一种去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法。

背景技术

随着新能源汽车行业的快速发展，动力型锂电池使用量不断快速增长，近几年来锂电池的报废量也在快速增长。相较于手机、笔记本等便携式电子设备，动力型锂电池报废量巨大。锂电池中含有钴镍锰锂等有价金属，同时也是有害金属，若将锂电池直接作为废弃物置于环境中，将对土壤环境和水环境造成严重污染。

锂电池中有价金属的再生利用，不仅有利于锂电池行业的发展，而且能够减轻环境污染问题。废旧锂电池的回收工艺主要包括放电、拆解、粉碎、分选、碱浸出、酸浸出、除杂、萃取、反萃取、结晶等。铜箔作为锂电池负极的集流体，在拆解和粉碎过程中会有部分的铜进入粉料，然后，通过酸浸出过程进入溶液中。

目前，三元复合硫酸盐溶液中除铜的方法主要有：加入硫氢化钠生成硫化铜沉淀、采用N902萃取剂萃取除铜等方法。但是，它们在除铜过程中均会有钴、镍、锰的损失，而且萃取除铜工艺较为复杂，除铜效果很难达到100％，因此，三元复合硫酸盐溶液除去杂质铜离子的方法有待进一步研究。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法。

一种去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，包括以下步骤：

(1)将三元复合硫酸盐溶液放入电解槽中，加热；

(2)以碳板为阳极，以铜板为阴极进行电解；

(3)电解过程中取样检测溶液中铜的含量，当铜的含量低于0.01ug/mL时停止通电；

(4)过滤并洗涤阳极板和溶液中的渣，合并洗涤液及滤液，即得除去铜离子的三元复合硫酸盐溶液；

其中，所述三元复合硫酸盐溶液为硫酸钴、硫酸镍、硫酸锰的混合溶液。

前述的去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，步骤(1)中，所述加热是将三元复合硫酸盐溶液的温度加热至20-100℃。

前述的去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，在步骤(2)中，所述进行电解时，控制电压为2-3V，电流为1.0-1.5A，电流密度为30-100A/m²。

前述的去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，所述三元复合硫酸盐溶液的浓度为150-200g/L。

前述的去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，在所述步骤(1)前，还包括制备三元复合硫酸盐溶液的步骤：

1)称取一定质量的废旧锂电池极片，粉碎；

2)加入强碱溶液，搅拌至无气体生成，过滤；

3)滤渣用低浓度的强碱溶液打浆洗涤，过滤；

4)将滤渣加入到稀硫酸溶液中，搅拌下加入双氧水；

5)待反应完全，过滤，得三元复合硫酸盐溶液。

前述的去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，所述废旧锂电池极片为正极片和负极片。

前述的去除三元复合硫酸盐溶液中铜离子的方法，所述强碱为NaOH、KOH、LiOH中的一种或者多种。