[发明专利]一种废旧锂离子电池浸出液中回收铜、铝、铁的方法

说明书

本发明涉及一种废旧锂离子电池浸出液中回收铜、铝、铁的方法，包括以下步骤：将锰粉加入废旧锂离子电池浸出液进行除铜，过滤得到除铜后液和海绵铜；将碳酸镍和/或氢氧化钴加入所得除铜后液调pH值，搅拌后过滤，得到除铝后液和铝渣；将氧化剂加入除铝后液，搅拌，得到除亚铁后液；采用针铁矿法除铁，得到去除铜、铝、铁的净化液。本发明使用锰粉置换除铜，碳酸镍或氢氧化钴除铝不引入杂质，且成本低；先除铝再用针铁矿法除铁，有利于铝渣和铁渣的高值化利用；本发明工艺流程简单、环境友好、铜、铝、铁等金属回收率高、生产成本低、经济效益明显，有利于促进锂离子电池的回收发展。

技术领域

本发明属于废旧锂离子电池回收利用技术领域，涉及一种从废旧锂离子电池浸出液除杂并回收利用的方法，具体涉及一种废旧锂离子电池浸出液中分别回收铜、铝、铁的方法。

背景技术

锂离子电池被广泛应用于智能电网、电动汽车和大规模储能材料等多个领域；随着新能源汽车市场的快速发展，其使用量还将显著增加，可是锂离子电池循环寿命始终有限，意味着废旧锂离子电池的产生量也在逐年增加。锂离子电池中的有机溶剂和重金属钴、镍等会污染土壤、空气、水源等，对环境造成很大的威胁，不利于可持续发展。锂电池中含有的镍、钴、锰、锂等金属含量远高于自然界原生矿品位，回收利用成本低于原矿处理的成本，因此回收废旧锂离子电池具有显著的环境和经济效益。而铜、铝、铁作为废旧锂离子电池正极材料的主要杂质，对这些杂质的去除和回收同样吸引了学者们的广泛讨论和深入研究。现阶段工业上主要采用铁粉置换铜或萃取法除铜，化学沉淀法一同去除铁和铝。但萃取法除铜成本高，铁粉置换铜会引入大量铁，使铁渣量增大，增加了镍、钴、锰等有价金属的损失量。而且铁和铝一同去除使滤渣的成分复杂化，不利于铁铝渣的高值化回收利用。

中国发明专利CN 107117661A(利用液相法回收的废旧锂离子电池中镍钴锰制备三元氢氧化物的方法)以废旧锂离子电池为原料，主要生产步骤包括：拆解破碎、浆化、浸出、萃取法除铜、沉淀法除铁铝，制备镍钴锰三元氢氧化物。但是萃取法除铜成本高，沉淀法一同除铁铝使溶液形成胶体，使得铁铝渣难以过滤，金属损失率大。

发明专利CN 110492193A(一种从废旧三元锂离子电池中回收铁、铝的方法)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。但该工艺采用铁粉置换铜增加了铁铝渣量，得到的铁铝渣后续难以回收处理，一般只能当危废处理，增加了危废处理成本。

发明专利CN 110527836A(一种离子交换法回收废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属的方法)浸出液采用镍粉或钴粉置换除铜，有价金属碱溶液作为中和剂水解除铁铝。但该工艺采用镍粉或钴粉置换除铜时，因为镍和钴的活性不高，置换效率低，铜渣中的镍钴含量较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种从废旧锂离子电池浸出液除杂并回收利用的方法，包括用锰粉置换铜，用碳酸镍或氢氧化钴除铝，含氟废水洗铝渣，氧化亚铁后采用针铁矿法除铁，得到净化液。本发明采用锰粉置换铜，锰粉活性高，置换速率快；用碳酸镍和/或氢氧化钴调pH值除铝，料液中不会引入新的杂质；针铁矿法除铁，铁渣中铁含量高，渣量小，过滤快。本发明工艺流程简单、环境友好、铜、铝、铁等金属回收率高、生产成本低、经济效益明显，有利于促进锂离子电池的回收发展。

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明目的在于提供一种废旧电池浸出液中回收铜、铝、铁的方法。基于上述目的，本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：

一种废旧锂离子电池浸出液中回收铜、铝、铁的方法，包括以下步骤：

将锰粉加入废旧锂离子电池浸出液进行除铜，过滤得到除铜后液和海绵铜；

将碳酸镍和/或氢氧化钴加入所得除铜后液调pH值，搅拌后过滤，得到除铝后液和铝渣；

将氧化剂加入除铝后液，搅拌，得到除亚铁后液；