[发明专利]一种镍钴锰酸锂电池正极材料的回收方法

说明书

本发明属于锂电池资源回收技术领域，具体涉及一种镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，包括：(1)将镍钴锰酸锂粉料放入还原剂和酸性盐的混合溶液中，加热搅拌，反应结束后过滤得到浸出液和浸出渣；(2)加碱调节所述浸出液的pH，过滤得到溶液a和杂质；(3)采用酸溶解所述杂质与所述浸出渣得到酸性盐，将所述酸性盐返回步骤(1)循环利用；(4)在溶液a中加碱，过滤得到镍钴锰氢氧化物和溶液b；(5)在溶液b中加入锂盐沉淀剂，过滤得到锂盐和母液，所述母液返回步骤(1)循环利用。本发明的方法可以从废旧镍钴锰酸锂电池正极材料回收到锂盐和镍钴锰复合氢氧化物，实现了废旧镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收。

技术领域

本发明属于锂电池资源回收技术领域，具体涉及一种镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法。

背景技术

随着新能源汽车产业的高速发展，到2020年动力锂电池的需求量将达到125GWh，报废量将达32.2GWh，约50万吨；到2023年，报废量将达到101GWh，约116万吨。废旧锂离子电池中含有大量有价值的金属元素如Li、Cu、Co、Ni等，还含有有毒有害物质如六氟磷酸锂、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯等。如果将这些废旧锂离子电池直接填埋不仅会造成资源的浪费，对环境造成严重污染，还会给人类的健康带来危害。

目前，废旧镍钴锰酸锂正极材料的回收方法主要是湿法冶金，根据所用试剂的不同又可以分为：无机酸、有机酸和氨法。常用的无机酸包括硫酸、盐酸、磷酸、硝酸等，它们虽然价格便宜，但是大多数无机酸的酸性较强对设备的耐腐蚀性要求较高，这无疑又增加了生产成本。此外无机酸产生的废水难处理，如果处理不当还有可能会产生二次污染。所用的有机酸种类丰富，如草酸、醋酸、柠檬酸、抗坏血酸等。有机酸的优点明显如可生物降解，选择性好等，但是缺点也突出——成本高。氨法则通常是以硫酸铵或者碳酸铵等铵盐作为浸取剂，此法只能选择性浸取一部分有价金属。由于锰离子会在体系中生成复盐，导致其浸出效率较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法。

具体的，本发明的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，包括：

(1)将镍钴锰酸锂粉料放入还原剂和酸性盐的混合溶液中，加热搅拌，反应结束后过滤得到浸出液和浸出渣；

(2)加碱调节所述浸出液的pH，过滤得到溶液a和杂质；

(3)采用酸溶解所述杂质与所述浸出渣得到酸性盐，将所述酸性盐返回步骤(1)循环利用；

(4)在所述溶液a中加碱，过滤得到镍钴锰氢氧化物和溶液b；

(5)在所述溶液b中加入锂盐沉淀剂，过滤得到锂盐和母液，所述母液返回步骤(1)循环利用。

上述的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，所述还原剂包括硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或多种。

上述的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，所述酸性盐包括硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、硫酸铝、氯化铝，硫酸铜、氯化铜中的一种或多种。

上述的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，所述酸性盐中阳离子与所述还原剂中阳离子的摩尔比为(0.7-1.3)：1。

上述的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，所述加热的温度为70-90℃，所述反应的时间为35-60min。

上述的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，所述pH为3-6。

上述的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，所述碱包括氢氧化钠和氢氧化钾中的一种；所述酸包括硫酸、硝酸、盐酸中的一种或多种；所述锂盐沉淀剂包括碳酸钠、碳酸钾、磷酸钠或磷酸钾中的一种。

上述的镍钴锰酸锂电池正极材料的综合回收方法，所述酸的浓度为0.1-0.3mol/L。