[发明专利]一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法

说明书

本发明涉及一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法，属于资源循环利用技术领域。本发明的目的是要提出一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法，重点是将废电解液与一种含大阳离子半径的卤化物溶液混合反应，将电解液中的PF₆^‑整体分离，并将分离后所得含锂溶液进行深度净化和沉锂处理后得到碳酸锂，从而达到清洁高效利用锂离子电池废电解液的目的。

技术领域

本发明涉及一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法；属于资源循环利用技术领域。

技术背景

锂离子电池由于具有比能量高、循环寿命长、无记忆效应等优势而广泛应用于移动电子通讯市场，且也成为目前纯电动汽车的首选动力电池之一。伴随着锂离子电池产业的迅速发展，对相关电池材料的需求量持续增长。在制备锂离子电池所用的电极材料时，无论是早期的LiCoO₂还是后期逐渐开发的LiMn₂O₄、LiFePO₄或三元材料等都无一例外必须使用高纯锂盐作为原料，主要是碳酸锂或氢氧化锂。因受反应活性等影响，磷酸锂很少被直接用于生产锂离子电池正极材料。另外制备锂离子电池电解液及偏钛酸锂等负极材料时也需要高纯锂盐作为原料。

为了满足锂离子电池行业蓬勃发展的需要，国内外围绕从锂辉石、锂云母及盐湖卤水提取碳酸锂或氢氧化锂的技术开展了大量的研究工作并进行了工业化生产。与此同时，为了实现有限资源的高效循环利用，目前国内外针对从废旧锂离子电池中回收有价金属的工艺技术研究也倍加重视，但大量的研究和生产技术工作主要围绕回收电极材料中的Co、Ni等金属而展开，针对高效回收锂的技术研究少有报道，特别是针对从废旧电解液中回收锂的研究很少。在回收电极材料时，主要把废旧电解液和极片清洗水等混合，大量的废电解液进入清洗水而发生水解，使其中的锂转化为氟化锂和磷酸锂，同时释放大量氟化氢气体。这一方面造成了氟化氢气体污染环境和危害现场工人健康的问题，另一方面所得的锂盐也必须经过复杂的后续转化后才能再次用于锂离子电池材料的合成。因此发展从废旧锂离子电池电解液中高效清洁回收锂的技术很有必要。

发明内容

本发明的目的是要提出一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法，重点是采将废电解液与一种含大阳离子半径的氯化物溶液混合反应，使具有大离子半径的阳离子与PF₆^-离子反应转化成微溶或难溶的盐，从而将锂离子与PF₆^-离子分离，将分离后所得含锂溶液进行深度净化和沉锂处理后得到碳酸锂，从而达到清洁高效利用废旧锂离子电池电解液的目的。

本发明一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法，包括以下步骤：

步骤一

配制一种含大阳离子半径的氯化物水溶液，并将废旧电解液缓慢加入该溶液进行搅拌反应，待反应完全后过滤，并将滤液静置后，得到含锂溶液；所述大阳离子半径大于等于0.133nm；

步骤二

向所得含锂溶液中加入可溶性碱，并搅拌反应，待反应完全后过滤，得到净化液；

步骤三

向净化液中加入可溶性碳酸盐，并加热反应，待反应完全后立即过滤，对滤饼进行洗涤、干燥，得到碳酸锂。