[发明专利]一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法

说明书

本发明公开一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法，该混合萃取剂为单取代烷基苯氧羧酸和双取代苯氧羧酸的混合物。采用所述混合萃取剂分离镍和锂的方法包括以下步骤：(1)将混合萃取剂与无机碱混合后得到皂化的混合萃取剂；(2)将皂化的混合萃取剂加入含有镍和锂的料液中并搅拌，进行萃取，使镍与混合萃取剂结合，而锂仍然留在溶液中；(3)使用无机酸对萃取了镍的混合萃取剂进行反萃取，使镍进入无机酸溶液中。混合萃取剂可反复循环使用，结构没有明显变化。本混合萃取剂制备简单，成本低廉。镍和锂的分离效果好，分离系数大于662，远远超过传统萃取剂P507。

技术领域

本发明涉及金属离子分离和提纯领域，尤其涉及的是一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法。

背景技术

目前锂离子电池广泛应用于各个领域，尤其是新能源汽车。但由于锂离子生命周期的结束，废旧锂离子电池越来越多，预计到2020年我国动力电池回收量将超过22万吨，2022年将达到42.2万吨。此外，废旧锂离子电池的电极材料一旦进入到环境中，很可能对环境造成严重污染。因此，废旧锂离子电池回收和再利用，既保护环境又具有较好的经济前景。

目前人们已经开发了多种从废旧锂离子电池中分离提纯镍、锂、钴、锰的技术。例如，将用废旧电池正极材料溶解在10％氢氧化钠水溶液中，使铝箔变成偏铝酸钠溶解在溶液中，其他金属离子则变成碱浸渣过滤掉，用硫酸水溶液中和滤液，以氢氧化铝的形式回收铝，回收率达到93.5％。再用硫酸和双氧水溶解碱浸渣，通过加入氢氧化钠溶液调节pH将滤渣净化，对镍、钴和锰进行共沉淀，过滤后的母液加入一定量的碳酸钠，回收碳酸锂。

专利CN200910096246.2公布了一种高纯镍萃取提纯工艺的方法。用 P507和260#溶剂油为萃取体系，氢氧化钠均相皂化，逆流萃取，萃取级数 5～9，从水相中获得纯度为99.98％的镍。

专利CN201811136229.2公开了一种从高镍锂离子电池正极废料中回收有价金属的方法。采用不同的萃取体系P507或P204或Cyanex272与磺化煤油，通过控制萃取平衡的pH范围，逆流萃取，萃取级数为3～5，能够实现镍的回收率大于98％。

综上所述，虽然现有技术已经能从废旧锂离子电池中分离纯化锰、钴、镍、锂等金属离子，但是对镍锂的分离效率仍有待提高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于镍锂分离的混合萃取剂及分离方法，可以大大提高镍锂分离效率。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种用于镍锂分离的混合萃取剂，包括：

第一化合物，为式(I)所示的化合物的任意一种或多种；

第二化合物，为式(II)所示的化合物的任意一种或多种；

式(I)；式(II)

其中，m和n为独立地为1～5的自然数，R1，R2，R3独立地为C4～ C12烷基。

本发明中的第一化合物和第二化合物的制备简单、方便，制备的收率和纯度都非常高，是一种适合工业大规模制备的方法，可以直接商业采购，也可采用公知方法制备。例如，将烷基链碳原子数为4～12的单取代苯酚，与氢氧化钠、卤代羧酸钠和有机溶剂混合，加热搅拌，进行反应，得到反应液；再将反应液用无机酸进行酸化，即可得到第一化合物。同样地，将烷基链碳原子数为4～12的双取代苯酚，与氢氧化钠、卤代羧酸钠和有机溶剂混合，加热搅拌，进行反应，得到反应液，再将反应液用无机酸进行酸化，即可得到第二化合物。