[发明专利]从溶液中分离多种金属离子的分离柱、分离装置及分离方法

说明书

本发明涉及能源与材料技术领域，尤其涉及一种从溶液中分离多种金属离子的分离柱、分离装置及分离方法。该分离柱包括：分离管，所述分离管上设有电势连接部；填料，所述填料填充于所述分离管内部；进液口，设于所述分离管的一端，且与所述填料相连通；以及出液口，设于所述分离管的另一端，且与所述填料相连通。本发明的分离柱和分离方法具有便捷、环保无污染的优势。

技术领域

本发明涉及能源与材料技术领域，尤其涉及一种从溶液中分离多种金属离子的分离柱、分离装置及分离方法。

背景技术

随着电子信息技术以及新能源汽车技术的快速发展，锂电池已成为多个重要行业领域中应用最为广泛的电池，尤其是锂离子电池，因其具有电压高、质量轻、比能量大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应等优点，而被越来越多地应用于通信、电子、新能源动力等领域。

由于锂电池被大量的使用，故相应会使得废旧锂电池的量也非常多，进而导致废旧锂电池的处理成为问题。废旧锂电池的材料中含有较多的锂元素，如直接处理废弃，会造成资源的浪费，因此目前已有许多研发人员提出废旧锂电池的回收方法，通过回收方法回收得到含有锂钴镍等多种混合金属离子的溶液。但是这种回收产物并不能直接使用，而是需要对其中的各金属离子进行分离后，才能后续利用。

中国专利CN201710005516.9公开了一种Li、Co、Ni、Cu、Mn混合金属离子的分离方法，该方法使用TODGA作萃取剂，通过在不同酸度下的萃取和反萃取，结合无机沉淀方法实现上述离子的分离。在该方法中，需要通过多个步骤的萃取与反萃取，才能实现多金属离子的分离，工艺较为麻烦，此外该方法需要用到多种试剂，可能存在后处理问题，对环境存在一定不友好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从溶液中分离多种金属离子的分离柱、分离装置及分离方法，以解决现有的分离方法所存在的分离步骤多、工艺不环保等问题。

第一个方面，本发明提供一种从溶液中分离多种金属离子的分离柱，包括：

分离管，所述分离管上设有电势连接部；

填料，所述填料填充于所述分离管内部；

进液口，设于所述分离管的一端，且与所述填料相连通；

以及出液口，设于所述分离管的另一端，且与所述填料相连通。

进一步地，所述填料选自氧化铝颗粒、二氧化硅、硅藻土、石墨化碳或离子交换树脂中的一种或几种的混合物。

进一步地，所述填料的粒径为5～50μm。

其中，所述填料的粒径为5～50μm包括该粒径范围内的任一粒径值，例如所述填料的粒径为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm。

进一步地，所述分离管的形状为长条形、U字形或异形形状中的一种。

第二个方面，本发明提供一种从溶液中分离多种金属离子的分离装置，包括环形外壳和若干长条形的分离柱，所述分离柱安装于所述环形外壳内部，且所述分离柱的长度方向平行于所述环形外壳的轴线方向；

其中所述分离柱包括：

分离管，所述分离管上设有外加电势连接部；

填料，所述填料填充于所述分离管内部；

进液口，设于所述分离管长条形的一端；

以及出液口，设于所述分离管长条形的另一端。

进一步地，所述填料选自氧化铝颗粒、二氧化硅、硅藻土、石墨化碳或离子交换树脂中的一种或几种的混合物。

进一步地，所述填料的粒径为5～50μm。