[发明专利]一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法

权利要求书

1.一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、物理预处理：将废旧的三元电池放置质量分数为1-3％在氯化钠溶液中进行放电，放电结束后，将电芯拆出，剪切为块状电芯，取100-150重量份的块状电芯放置在一体设备的反应筒(12)中；

S2、焙烧氧化：通过一体设备的加热筒(13)对块状电芯进行焙烧，焙烧温度为800-1000摄氏度，同时通过搅拌轴(5)和搅拌棒(6)进行击碎搅拌，持续7-11分钟，得到均质粉末；

S3、酸浸：停止焙烧，继续搅拌，加入氯化钠溶液20-30重量份，在加热筒(13)的作用下保持反应筒(12)内的温度为60-80摄氏度，从输液口(10)向反应筒(12)中加入100-120重量份的浓硫酸，进行酸浸搅拌；

S4、过滤：开启过滤机构(15)，反应筒(12)内的溶液通过过滤机构(15)的过滤得到滤液，然后开启密封盘(14)，将固体杂质取出；

S5、萃取提纯：将S4中的滤液利用P204萃取铜、锰和锌元素，利用P507萃取分离镍和钴元素，即得到高纯度硫酸钴和硫酸镍，再经蒸发结晶和离心脱水，可得到NiSO4·7H2O和CoSO4·7H2O。

2.根据权利要求1所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述一体设备包括底座(1)，所述底座(1)的上端固定连接有支架(2)，所述支架(2)上连接有动力机构(3)，所述动力机构(3)上连接有搅拌轴(5)，所述搅拌轴(5)上固定连接有多个搅拌棒(6)，所述底座(1)的上端连接有反应筒(12)，且搅拌棒(6)位于反应筒(12)内，所述底座(1)上连接有与反应筒(12)相匹配的密封盘(14)，所述反应筒(12)上套接有加热筒(13)，所述底座(1)上固定连接有过滤机构(15)，且反应筒(12)的内部可通过过滤机构(15)与外界连通。

3.根据权利要求2所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述反应筒(12)的上端盖有常闭盖(7)和常开盖(8)，所述反应筒(12)上固定连接有进料斗(11)，且进料斗(11)位于靠近常开盖(8)的一侧。

4.根据权利要求2所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述支架(2)上固定连接有控制盒(4)，所述控制盒(4)上连接有操作面板可显示屏，所述显示屏上可显示反应筒(12)内的温度，可通过在搅拌轴(5)的内部安装感温头实现。

5.根据权利要求2所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述常闭盖(7)的上端固定连接有通气口(9)和输液口(10)，所述常闭盖(7)上开凿有换气孔。

6.根据权利要求2所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述过滤机构(15)过滤的孔径为0.08-1.2纳米。

7.根据权利要求1所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述S1中，块状电芯的最大边长不大于10厘米，当电芯的最大边长不大于10厘米时，无需剪切。

8.根据权利要求1所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述S2中，击碎搅拌分为第一阶段搅拌和第二阶段搅拌，所述第一阶段搅拌转速为20转每分钟，持续时间为3-5分钟，所述第二阶段搅拌转速为40转每分钟，持续时间为4-6分钟。

9.根据权利要求1所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述S3，氯化钠溶液中氯化钠的质量分数为1-3％，所述氯化钠溶液可以是S1中经杂质过滤的氯化钠溶液。

10.根据权利要求1所述的一种带配置设备的三元电池材料中镍钴元素快速回收方法，其特征在于：所述S3中，酸浸搅拌的速度为15-20转每分钟，时间为18-25分钟。