[发明专利]一种从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法

权利要求书

1.一种从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、还原焙烧：将废旧锂离子电池正极材料与含碳固体还原剂混合，或将废旧锂离子电池正负极混合料，在450～900℃的温度下进行还原焙烧处理，焙烧产物破碎磨细，从而得到磨细的焙烧产物；

步骤2、中性浸出提取锂：将所述磨细的焙烧产物与水混合成料浆，并且在室温下通过注入酸控制该料浆pH值在6～8之间，实现中性浸出，从而得到富锂浸出液和中性浸出渣；所述富锂浸出液用于制取Li₂CO₃产品；

步骤3、磁选分离：对所述中性浸出渣进行弱磁选分离，从而得到非磁性产物和含有镍、钴、铁中至少一种的磁性产物。

2.根据权利要求1所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，所述废旧锂离子电池正极材料为钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴二元、镍锰二元、钴锰二元、镍钴锰三元、镍钴铝三元材料中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，步骤1中，所述含碳固体还原剂采用煤、焦炭、石墨、有机质中的一种或几种混合物，并且含碳固体还原剂中碳与废旧锂离子电池材料中的碳质量之和为废旧锂离子电池材料中有价金属质量总和的0.2～1倍。

4.根据权利要求1或2所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，步骤1中，还原焙烧时间为1～4小时，焙烧产物破碎磨细至粒度在0.074mm以下的应占80％以上。

5.根据权利要求1或2所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，步骤2中，先将所述磨细的焙烧产物与水按照液固比1:1～6:1混合成料浆并搅拌，然后注入稀硫酸或稀盐酸调节料浆pH值在6～8之间，室温下浸出0.5～2.5小时，固液分离得到富锂浸出液和中性浸出渣。

6.根据权利要求1或2所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，步骤3中，所述弱磁选分离的磁场强度为100mT～600mT。

7.根据权利要求1或2所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，步骤1得到的磨细的焙烧产物先进行磁选分离，再对非磁性产物进行中性浸出提取锂。

8.根据权利要求1或2所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，还包括：

步骤4、提取镍钴：所述磁性产物采用氧化酸浸或氧化氨浸浸出其中的镍元素和/或钴元素，经萃取、净化后制取相应的化合物产品。

9.根据权利要求8所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，步骤4中，当所述磁性产物采用氧化酸浸时，浸出剂为硫酸、盐酸、硝酸中的一种，酸浓度为0.5～3.5mol/L，固液比为1:3～1:10，浸出时间为1～8小时，温度为20～90℃，氧化剂为空气、氧气、过氧化氢中的一种或几种的混合物；

当所述磁性产物采用氧化氨浸时，浸出剂为氨水与硫酸铵、碳酸铵、氯化铵中的一种或两种铵盐的混合溶液，铵盐浓度为0.5～4mol/L，氨水浓度为1～5mol/L，固液比为1:3～1:10，浸出时间为1～8小时，温度为20～90℃，氧化剂为空气、氧气中的一种。

10.根据权利要求1或2所述的从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法，其特征在于，还包括：

步骤5、提取锰或铝：所述非磁性产物通过酸浸、净化回收锰元素或铝元素。