[发明专利]回收提取锂的方法有效

专利信息
申请号: 201810832389.4 申请日: 2018-07-26
公开(公告)号: CN108611497B 公开(公告)日: 2019-11-19
发明(设计)人: 骆仲奕;谢雅敏;胡绍华;骆仲品;陈彦淇;周信辉;朱叶周 申请(专利权)人: 广州安腾达化工科技有限公司
主分类号: C22B7/00 分类号: C22B7/00;C22B26/12
代理公司: 33228 宁波市鄞州甬致专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 周民乐<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 510230 广东省广州市*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 有机溶媒 浸渍液 锂元素 皂化 固体碱金属氢氧化物 氢氧化物沉淀 碱金属物质 后处理 操作过程 回收利用 硫酸浸渍 回收 回收物 振荡 保留 酸洗 污泥 萃取 制备 相等 过滤 洁净
【说明书】:

发明提供一种回收提取锂的方法,主要包括用硫酸浸渍待回收物粉末,所得浸渍液过滤,调整pH;利用固体碱金属氢氧化物制备皂化有机溶媒;将浸渍液加入皂化有机溶媒中,振荡后收集水相等步骤。本发明利用固体碱金属氢氧化物获得皂化有机溶媒(油相),从而使油相中存在较大量的碱金属物质,当一定pH值的水相浸渍液加入油相的瞬间,油相萃取大量其他元素,而将锂元素保留在水相中,简化了现有的锂元素提取操作过程,并且可以避免产生大量氢氧化物沉淀,从而控制污泥的产出,保持容器洁净,大大减少了后处理负荷;此外提取锂元素后保留的油相也可以进一步通过酸洗分离其中的其他元素,可使尽可能多的元素被回收利用,同时油相可以循环使用。

技术领域

本发明涉及金属元素回收技术,尤其是涉及锂元素的回收提取方法。

背景技术

随着环保意识提高以及受到众多资源枯竭的威胁,回收处理技术越来越受到重视,例如电池目前已经成为现代生活中不可缺少的消费产品,每年的消费量达到80亿只,特别是锂离子电池由于其能量密度高、充电速度快得到了飞速发展和广泛应用,由此也产生了大量废旧电池亟待处理。对于电池的回收处理,特别是对其中各种化学成分例如铁、钴、镁、锰、镍、锌、锂等的收集因符合循环经济、绿色经济的需求而受到关注。回收方法包括高温冶金、湿法冶金、物理拆解等方法,其中湿法冶金主要是利用合适的化学试剂(主要是有机溶媒)选择性溶解,分离浸出液中的金属元素,现有溶媒萃取提纯元素均是从低酸碱度开始,通过调整酸碱度以及更换不同的萃取剂来进行元素提纯。其中调整酸碱度过程中往往添加大量的碱性物质如氢氧化钠固体或溶液等,造成溶液体积放大及大量沉淀物产生,导致后处理负荷增加,以及污泥处理成本升高。此外,废弃物处理、回收电池处理或其他具有多元素成分的原料处理,易造成严重的共萃效应,损失大量其他元素,特别是当待提取原料中元素较复杂时,要单纯萃取单一元素可能造成多项元素同时干扰而无法有效提纯。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提供一种能够单一提纯锂元素,且后处理简单、回收成本低的提纯方法。

本发明的技术方案是提供一种回收提取锂的方法,包括如下步骤:

(1)将待回收物粉碎成粉末,并用硫酸浸渍粉末;将所得浸渍液过滤,调整pH值至2.5-4.5;

(2)制备皂化有机溶媒:有机溶媒中加入固体碱金属氢氧化物,搅拌后加入共溶溶剂(共溶溶剂是指既能溶解有机溶媒也能溶解固体碱金属氢氧化物的溶剂),皂化完成后移除共溶溶剂;

(3)将步骤(1)的浸渍液加入步骤(2)制得的皂化有机溶媒中,振荡后收集水相(水相为透明无色)。

进一步地,步骤(1)中,若待回收物中含有铁元素,则过滤后的浸渍液在调整pH前还包括采用黄钠铁法或黄钾铁法除铁的步骤,除铁后再次进行四级过滤,即50目、80目、150目、210目依次筛分过滤,将铁去除后有利于油相(主要是有机溶媒)的回收使用,而如果油相中残留过多的铁将严重影响有机溶媒的重复回收使用,即影响回收的有机溶媒的萃取效果。

进一步地,步骤(1)中,若待回收物中还含有铝元素,则过滤后的浸渍液在调整pH前除了经过上述除铁步骤,还需要进行铁铝净化,由于二价铁与三价铝共生且两者共同净化比较容易,因此采用铁铝共同净化的方式去除铁铝,同样能够避免油相回收时其中残留过多的铁铝从而影响回收有机溶媒的萃取效果。

进一步地,步骤(1)中,若待回收物中还含有锌元素,则过滤后的浸渍液在调整pH前除了经过上述除铁、除铁铝的步骤,还需要进行锌元素净化。

进一步地,步骤(2)中共溶溶剂优选为低沸点共溶溶剂,可以为甲醇、乙醇、丙三醇中的至少一种,其中乙醇为变性乙醇、无水乙醇中至少一种,移除低沸点共溶溶剂的方式为加热挥发。

进一步地,步骤(2)中固体碱金属氢氧化物为氢氧化钠固体、氢氧化钾固体中的至少一种。

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