[发明专利]一种钴酸锂电池材料制备过程中废弃匣钵回收处理的方法有效
申请号: | 201711330025.8 | 申请日: | 2017-12-13 |
公开(公告)号: | CN109911946B | 公开(公告)日: | 2020-10-16 |
发明(设计)人: | 孙振华;李少鹏;李会泉 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | C01G51/06 | 分类号: | C01G51/06;C01G51/04;C01D15/08;C04B35/66;C04B35/185;C04B35/195;C01F7/76;C01F11/46;C01F5/22;C01B33/24 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 锂电池 材料 制备 过程 废弃 匣钵 回收 处理 方法 | ||
1.一种钴酸锂电池材料制备过程中废弃匣钵回收处理的方法,所述废弃匣钵包含硅、铝和镁杂质,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)酸浸反应:将废弃匣钵、酸溶液和添加剂混合,进行浸出反应,反应之后进行分离,得到净化匣钵和浸出液;
(2)除硅:调节步骤(1)所述浸出液pH至2~5进行反应,反应后进行固液分离得到固体渣和分离液;
(3)除铝:向步骤(2)所述分离液中加入除铝剂,进行结晶,结晶完成后进行固液分离,得到固体渣和除铝液;
(4)沉钴:调节步骤(3)得到的所述除铝液的pH≥8.5进行反应,反应后进行固液分离得到含钴物质和沉钴液;
(5)除镁:向步骤(4)所述沉钴液中加入除镁剂,调节pH≥11进行反应,反应后固液分离得到固体渣和除镁液;
(6)沉锂:向步骤(5)所述除镁液中加入沉淀剂进行反应,反应后固液分离得到含锂物质和沉锂液;
其中,步骤(1)中,所述添加剂包括双氧水、亚硫酸钠或硫代硫酸钠中的任意一种或至少两种的组合;步骤(3)中,所述除铝剂为硫酸钾;步骤(5)中,所述除镁剂包括氧化钙、氢氧化钙或氢氧化钾中的任意一种或至少两种的组合;步骤(6)中,所述沉淀剂为可溶性碳酸盐溶液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以废弃匣钵的总质量为100%计,所述硅元素的质量分数为15wt%~20wt%。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,以废弃匣钵的总质量为100%计,所述硅元素的质量分数为17.37wt%。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以废弃匣钵的总质量为100%计,所述铝元素的质量分数为18wt%~23wt%。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,以废弃匣钵的总质量为100%计,所述铝元素的质量分数为21.29wt%。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以废弃匣钵的总质量为100%计,所述镁元素的质量分数为3wt%~5wt%。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,以废弃匣钵的总质量为100%计,所述镁元素的质量分数为4.143wt%。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸溶液为硫酸溶液。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述硫酸溶液的浓度为0.5mol/L~5mol/L。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述硫酸溶液的浓度为2mol/L~3mol/L。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸出反应中对废弃匣钵采用整体浸出或破碎浸出。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸出反应的温度为10℃~90℃。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸出反应的温度为30℃~60℃。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸出反应的时间为6h~12h。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,还包括对所述净化匣钵洗涤后进行回收,用于制备匣钵或其它耐火材料。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,向所述浸出液中重新加入废弃匣钵进行浸出反应,重复浸出过程。
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