[发明专利]锂盐的提纯装置和提纯方法

权利要求书

1.一种锂盐的提纯装置，其特征在于，所述提纯装置包括：

电解池，所述电解池包括阳极材料层，所述阳极材料层作为阳极使用，所述阳极为惰性电极；

若干阴极，所述阴极为废旧锂电池电极材料；

进气管，所述进气管连通于所述电解池的底壁或者连通于所述电解池的侧壁底部；

使用所述提纯装置对锂盐进行提纯的提纯方法包括以下步骤：

以所述废旧锂电池电极材料作为阴极，以所述惰性电极作为阳极；

向所述电解池中加入电解液，使所述阴极和所述阳极浸入电解液中，在外加电势下进行电化学反应，得到含有锂离子的溶液；其中，所述电解液为含有Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Li⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Co³⁺、Al³⁺离子中至少一种阳离子的无机盐；

其中，进行电化学反应时，调节施加的电势为0.9~1.4 V，使所述锂离子浸出，调节施加的电势为0.2~0.5 V，使所述含有锂离子的溶液中的钴离子和镍离子浸出；

打开所述进气管，向反应后的所述含有锂离子的溶液中通入二氧化碳，得到锂盐沉淀和剩余溶液。

2.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于，所述电解池还包括设于所述阳极材料层外部的结构支撑层，其中所述阳极材料层的厚度为5~12 mm；所述结构支撑层的材料选自混凝土、水泥、石材、橡胶或树脂；所述电解池的上方设有密封上盖，所述密封上盖与所述电解池共同围合形成封闭腔体；所述密封上盖上还设有试剂加入口。

3.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于，所述电解池的内部可拆装地安装有沿水平方向设置的网格板，所述网格板采用绝缘材料；所述网格板为沿水平方向设置的平板，所述平板的任一网格单元的形状为方形或锥台形。

4.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于，所述电解池的内部可拆装地安装有网格板，所述网格板采用绝缘材料；所述网格板为具有向上弯曲弧度的弧形板，所述弧形板的任一网格单元的形状为锥台形。

5.根据权利要求3或4所述的提纯装置，其特征在于，所述网格板底部还固设有支架，且所述支架采用绝缘材料。

6.根据权利要求3或4所述的提纯装置，其特征在于，所述电解池的内壁设有朝向自身内部水平延伸形成的承接台，所述网格板搭设于所述承接台上。

7.一种锂盐的提纯方法，所述提纯方法使用如权利要求1至6任一项所述的锂盐的提纯装置，其特征在于，所述提纯方法包括以下步骤：

以所述废旧锂电池电极材料作为阴极，以所述惰性电极作为阳极；

向所述电解池中加入电解液，使所述阴极和所述阳极浸入电解液中，在外加电势下进行电化学反应，得到含有锂离子的溶液；

打开所述进气管，向反应后的所述含有锂离子的溶液中通入二氧化碳，得到锂盐沉淀和剩余溶液。

8.根据权利要求7所述的提纯方法，其特征在于，所述提纯方法还包括：在通入二氧化碳之前，先对所述含有锂离子的溶液进行浓缩，使所述含有锂离子的溶液中的锂离子浓度大于或等于25 g/L；和/或，在通入二氧化碳之前，先调节所述含有锂离子的溶液至碱性。

9.根据权利要求7或8任一项所述的提纯方法，其特征在于，所述含有锂离子的溶液还包括镍离子、钴离子、锰离子中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的提纯方法，其特征在于，进行电化学反应所施加的电势为0.2~1.5 V，施加电势的时间为1.5~8 h；在所述提纯方法中，所述含有锂离子的溶液还包括所述镍离子、所述钴离子和所述锰离子，进行电化学反应时，调节施加的电势，使所述锂离子、所述镍离子、所述钴离子、所述锰离子分步浸出。