[发明专利]锂钴剥除添加剂及其应用

说明书

本发明提供一种新颖的锂钴剥除添加剂及其应用。所述锂钴剥除添加剂包含20至48重量百分比的硝酸钠、20至48重量百分比的次磷酸钠、4至40重量百分比的氯化钠，以及0至4重量百分比的碳酸氢钾。上述重量百分比是以锂钴剥除添加剂的总重量为基础。本发明亦提供含上述添加剂的锂钴剥除液，以及使用此添加剂回收锂钴金属的方法。

技术领域

本发明关于一种用于剥除金属的添加剂，特别是指一种用于剥除锂、钴金属的添加剂及其应用。

背景技术

随着各种电子产品的推陈出新，电池的使用量也变大，而其技术也是日新月异，汰旧换新的速度非常快，也因此产生了大量的电子废弃物。目前普遍在电子产品中使用的锂离子聚合物电池，其正极的电极材料便是各种不同的金属复合材料。然而，地球上的矿产资源并非取之不尽用之不竭，因此，在永续发展的考虑下，如何从废弃物上回收其金属成分，逐渐成为产业中重视的工作环节之一。

目前习知回收锂、钴金属的方法包括使用盐酸、硝酸或硫酸处理电池废弃物，而以硫酸为主流。三种处理方法都有各自的缺点：盐酸在极高温时有可能会产氯气；硝酸在反应时会有大量黄烟(NO_x)，且废液中的硝酸根离子较难去除；硫酸会咬蚀塑料等有机物，产生强烈恶臭味，且会造成废水的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)上升。这些方法对操作者的健康或环境危害盛大，在安全及环保考虑下并不理想。

综上所述，回收领域中需要一种操作简易、安全且运用广泛的锂钴剥除组合物。

发明内容

本发明提供一种新颖的锂钴剥除添加剂、包含此添加剂的剥除液以及使用此添加剂回收锂钴金属的方法。经由此添加剂处理过后的物品，其金属锂、钴的回收效率相较传统方法大幅提高。此外，使用此添加剂的回收方法不需使用硫酸和硝酸，更可降低回收工艺中氯气的产生，对于操作者及自然环境的危害较低。

根据本发明的一实施例，提供一种锂钴剥除添加剂，其包含20至48重量百分比的硝酸钠、20至48重量百分比的次磷酸钠，以及4至40重量百分比的氯化钠。上述重量百分比是以所述锂钴剥除添加剂的总重量为基础。

一实施例中，上述锂钴剥除添加剂，进一步包含1至4重量百分比的碳酸氢钾。

一实施例中，上述锂钴剥除添加剂，进一步包含12至21重量百分比的有机盐。所述有机盐选自醋酸钠、琥珀酸钠、葡萄糖酸钠或其组合。

一实施例中，上述锂钴剥除添加剂包含20至45重量百分比的硝酸钠、20至45重量百分比的次磷酸钠、4至40重量百分比的氯化钠、1至4重量百分比的碳酸氢钾、6至8重量百分比的醋酸钠、3至7重量百分比的琥珀酸钠，以及3至6重量百分比的葡萄糖酸钠。

根据本发明的另一实施例，提供一种锂钴剥除液。此锂钴剥除液每1公升中含有：10至100克的上述锂钴剥除添加剂、200至900毫升的盐酸，以及一溶剂。

一实施例中，上述锂钴剥除液中的所述溶剂为水。

一实施例中，上述锂钴剥除液的盐酸为浓盐酸。

一实施例中，上述锂钴剥除液1公升中含有50至60克的锂钴剥除添加剂，以及400至700毫升的盐酸。

根据本发明再一实施例，提供一种锂钴金属的回收方法，其包含以下步骤：(A)提供一待处理物品；(B)将此待处理物品浸泡于上述锂钴剥除液中，放置一预定时间使两者反应；(C)过滤步骤(B)的产物，取得一洗出液；以及(D)对所述洗出液进行还原反应，以获得金属锂、钴。

一实施例中，上述步骤(A)的待处理物品为电池粉末或钴原矿。

一实施例中，上述步骤(B)的反应温度维持在40至90℃。

一实施例中，上述步骤(B)的反应起始温度为室温。