[发明专利]一种废旧锂离子电池正极材料中预还原优溶提锂的方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料中预还原优溶提锂的方法，包括如下步骤：(1)将正极材料调浆后加入还原剂预还原，再逐渐加入稀酸浸出，经固液分离得到一次浸出液和一次浸出渣，所述一次浸出液的pH为5.5～7.0；(2)一次浸出液再用碱液调节pH至10～12，经固液分离得到富锂液和二次浸出渣。本发明通过改变酸和还原剂的加入方式，并严格控稀酸的浓度和添加速度，使得正极材料中的锂优溶浸出，实现锂的前端回收，避免了镍钴锰等有价金属分离过程中的锂损失，提升了锂的回收率。

技术领域

本法发明属于湿法冶金领域，具体涉及一种废旧锂离子电池正极材料中预还原优溶提锂的方法。

背景技术

锂离子电池被广泛地应用于新能源汽车、电子产品等诸多领域。锂离子电池消耗量不断增加，将产生大量的废旧锂离子电池。废旧锂离子电池含有害物质和有价金属，其中Co占有5％～20％，Ni占有5％～10％，Li占有5～7％，有机化工产品占有约15％。随着环境问题的凸显和资源的日益紧缺，需对废旧锂离子电池进行回收。我国锂、钴、镍资源供不应求，资源需求紧张，过度依赖国外资源。因此，对废旧锂离子电池进行回收的意义重大。

目前回收废旧锂离子电池正极材料主要采用同时加无机酸、还原剂的方式浸出正极材料，有价元素锂、钴、镍、锰同时进入浸出液，浸出液经萃取、反萃等有价元素分离工序，最后萃余液沉锂。该方法流程长，分离镍钴锰有价金属元素时，锂的逐级分散流失，损失严重，导致锂回收率低。最后萃余液偏酸性，碱的用量更大。

代梦雅等^[1]介绍了溶剂萃取分离有价元素时，锂与其他有价元素出现共萃的现象，且锂反萃率低，导致锂损失。

CN105483382A公开了一种含镍钴锰的废电池材料浸出液的分离回收方法，采用三烷基羟肟酸对该待处理溶液进行萃取，获得有机相1与水相1，Ni和Co被萃取到有机相1中，而Mn离子及Li离子留在水相1中；采用硫酸或盐酸对该有机相1进行反萃，获得有机相2与水相2，Ni和Co被反萃到水相2中；采用第二萃取剂对该水相2进行萃取，获得有机相4与水相4，Co被萃取到有机相4中，而Ni留在水相4中形成Ni溶液；采用硫酸或盐酸对该有机相4进行反萃获得Co溶液；采用第三萃取剂对该水相1进行萃取，分相后分别获得有机相5与水相5，Mn被萃取到有机相5中，而Li离子留在水相5中；以及采用硫酸或盐酸对该有机相5进行反萃获得Mn溶液。该方法通过萃取实现镍钴锰与锂元素的分离，锂的回收率在80％以上。

CN109088116A公开了一种废旧锂离子电池正极粉料的回收方法，将废旧锂离子电池正极粉料依次进行打浆、无机酸和双氧水处理、铁铝矾法去除铁铝杂质、P204和P507混合萃取、溶液浓缩、稀酸洗涤、浓酸反萃取，得到镍钴锰纯溶液，实现镍钴锰元素的回收。采用P204和P507的混合试剂实现了镍钴锰元素的全萃取，实现了镍和锂的分离，锂的回收率85.6％。

回收废旧锂离子电池将正极材料同时加无机酸、还原剂浸出，有价元素锂、钴、镍、锰同时进入浸出液，浸出液的PH在1.5～2.5之间。此时在前端用氢氧化钠调节浸出液pH，形成钴镍锰沉淀和锂液，再通过锂液回收锂。氢氧化钠调节pH至10～12时，将增加氢氧化钠溶液用量，产生更多的废液，处理成本高；浸出液锂、钴、镍、锰含量高，影响最终产品质量。

[1]代梦雅；张亚茹；张可；赵云斌；《用溶剂萃取-沉淀法从废锂离子电池正极材料中回收钴镍锂》湿法冶金2019,v.38；No.166(04)276-282.

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是在于提供一种废旧锂离子电池正极材料中预还原优溶提锂的方法，通过改变酸和还原剂的加入方式，并严格控稀酸的浓度和添加速度，使得正极材料中的锂优溶浸出，实现锂的前端回收，避免了镍钴锰等有价金属分离过程中的锂损失，提升了锂的回收率。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：