[发明专利]一种从废旧三元锂离子电池中回收铁、铝的方法

说明书

本发明提供了一种从废旧三元锂离子电池中回收铁、铝的方法，包括：将废旧三元锂离子电池破碎后，向其中加入硫酸和双氧水，搅拌反应后得到浸出液；向浸出液中加入铁粉，搅拌反应后进行过滤，得到粗铜粉和除铜液；向除铜液中依次加入氧化剂和碱金属碳酸盐，保温陈化后过滤，得到铁铝渣和净化液的步骤。通过该方法获得的铁铝渣聚集效果较好，铁和铝的去除率较高。且在除铁铝过程中使用碱金属碳酸盐代替现有技术中的碱，工艺流程绿色环保，回收成本较低。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体涉及一种从废旧三元锂离子电池中回收铁、铝的方法。

背景技术

申请号为CN201510071447.2、CN201611060474.0、CN201710386055.4的中国专利均公开了采用液相法回收三元锂离子电池中的镍钴锰元素，包括将废旧三元锂离子电池破碎后用酸浸出，除去其中的铁铝元素，继续处理得到三元正极材料前驱体。上述专利中的铁铝去除方法包括萃取法除铁铝、铁铝矾法除铁铝，以及直接沉淀法除铁铝。这些除铁铝的方法具有参数控制要求较高、镍钴有价成分损失较多、铁铝去除效率不高、产品质量较难保证的缺点。

申请号为CN201811398512.2的中国专利公开了一种从废旧手机电池中除铁铝的方法。该方法在得到酸浸出液后，采用铁粉置换除铜，然后向沉铜后的滤液中加入氧化剂除铁，最后加碱液调pH值中和沉淀除铁铝。该专利未明确调节pH值的碱液种类，实际除铝的效果较差。由于一次除铝较难保证产品品质，需要二级深度除铝，且有价成分损失较多。因此，需要探索新的从三元锂离子电池中回收铁铝元素的方法。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从废旧三元锂离子电池中回收铁、铝的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种从废旧三元锂离子电池中回收铁、铝的方法，包括以下步骤：

(1)浸出反应：将废旧三元锂离子电池破碎后，向其中加入硫酸和双氧水，搅拌反应后得到浸出液；

(2)除铜反应：向所述浸出液中加入铁粉，搅拌反应后进行过滤，得到粗铜粉和除铜液；

(3)除铁铝反应：向所述除铜液中依次加入氧化剂和碱金属碳酸盐，保温陈化后过滤，得到铁铝渣和净化液。

优选地，步骤(2)中，先将所述浸出液的pH值调为2～3，然后将所述浸出液加热至30～60℃，再加入铁粉。

优选地，步骤(2)中，采用碱的水溶液调所述浸出液的pH值，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

优选地，步骤(2)中，所述铁粉的加入量为理论用量的1～1.5倍，置换时间为3～6h。

优选地，步骤(3)中，所述氧化剂为氯酸钠或双氧水。

优选地，步骤(3)中，所述碱金属碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾，优选为碳酸钠。

优选地，步骤(3)中，所述氧化剂的加入量为理论值的1.05～1.15倍。

优选地，步骤(3)中，加入氧化剂时所述除铜液的温度为30～60℃，然后将所述除铜液升温至80～90℃，再加入碱金属碳酸盐。

优选地，步骤(3)中，加入碱金属碳酸盐后，当pH值升至4.0～4.8时进行保温陈化。

优选地，采用所述方法，浸出液中铁去除率≥95％，铝去除率≥90％。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种从废旧三元锂离子电池中回收铁、铝的方法，通过该方法获得的铁铝渣聚集效果较好，铁和铝的去除率较高。且在除铁铝过程中使用碱金属碳酸盐代替现有技术中的碱，工艺流程绿色环保，回收成本较低。