[发明专利]一种废旧锂电池回收湿法除铜的方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂电池回收湿法除铜的方法，包括以下步骤：将废旧锂离子电池依次经过放电、破碎、筛分、磁选，得到电池粉和铜铝箔；将溶剂加入电池粉中，再加入酸和还原剂搅拌，反应，得到浸出液；将铜铝箔进行酸洗，再加入浸出液反应，过滤，得到海绵铜和除铜液；将碱金属碳酸盐加入除铜液中反应，调pH至酸性，过滤，得到滤渣和净化液，取净化液进行萃取，再配成金属盐溶液，加入碱液共沉淀，即得三元前驱体。采用本发明的方法使用铜铝箔置换浸出液中的铜，铜铝箔中的铝和浸出液中的铜发生置换反应，能使铜铝箔中的铜铝顺利分离，从而达到富集金属铜的效果；进而可利用除铜后的净化液制备性能优异的三元前驱体。

技术领域

本发明属于锂离子电池材料回收技术领域，具体涉及到一种废旧锂电池回收湿法除铜的方法。

背景技术

锂电池回收是目前的一种重要的资源回收领域，被许多行业内人士看作是重要的资源战略发展领域。21世纪以来，随着锂电新能源市场的井喷式发展，废旧锂电池回收工业发展迅速，其中的问题也日渐凸显。

目前报道最多的锂电池回收湿法除铜工艺主要是一套传统的工艺技术：废旧锂经过前处理的一系列工序最终破碎筛分得到的电池粉；电池粉用硫酸浸出，得到湿法浸出液，再经铁粉置换除铜，水解除铁铝等工艺最终达到回收有价金属的目的。铁粉在置换除铜时加入，在下一步除铁铝过程又要分离出来，除铁铝时会产生大量铁铝废渣，且铁铝废渣的利用价值不高，带来了更多的环保问题。

现有技术中记载的一种废旧镍钴锰锂离子电池中有价金属的回收方法，该方法是将电池拆解、放电、破碎后的废旧镍钴锰锂离子浸入一定浓度的硫酸中，加还原剂进行有价金属镍、钴、锰、锂浸出。浸出液铁粉置换除铜，水解除铁铝，除杂后溶液经配液合成三元正极材料前驱体。此专利所提到的就是这种传统的铁粉置换除铜的工艺，这种方法简单有效，但是铁粉置换除铜存在的问题是引入了新的杂质元素铁，造成在后期水解除铁铝所产生的铁铝废渣利用价值不高，会带来废渣储存、废渣处理等一系列环保上的问题，还使得氢氧化铝失去回收价值。还有的技术中除铜不仅需要购买辅料还原铁粉，在下一步除铁中还需要用到氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子，氧化剂的加入又有可能引入新的杂质元素：如氯离子。目前还有采用铜铝箔物理分离，而物理分离是一项非常困难的工作，且铜铝的分离效果并不好。

现有技术中还记载了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，该方法提到通过对废旧镍钴锰锂离子电池拆解、放电、破碎后浸出，浸出液采用镍粉或钴粉置换除铜，有价金属碱溶液作中和剂水解除铁铝；这种发法避免了引入新的杂质，但镍粉或钴粉除铜成本太高，不适用于电池回收实际生产。

因此，亟需研发一种成本低、不引入新杂质的废旧锂电池回收湿法除铜的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废旧锂电池回收湿法除铜的方法；在废旧锂电池回收湿法浸出液除铜时，利用电池破碎分选过程中所得到的正极铝箔代替铁粉完成除铜工序，能做到减少辅料铁粉，以及氧化剂的购入，降低了生产成本，减少了铁铝废渣的产出，并且高效循环利用电池回收过程中的铝金属资源做到了绿色环保，同时还达到了富集铜金属的效果。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种废旧锂电池回收湿法除铜的方法，包括以下步骤：

(1)将废旧锂离子电池依次经过放电、破碎、筛分、磁选，得到电池粉和铜铝箔；

(2)将溶剂加入电池粉中，再加入酸和还原剂搅拌，反应，得到浸出液；

(3)将步骤(1)的铜铝箔进行酸洗，再加入步骤(2)的浸出液反应，过滤，得到海绵铜和除铜液；

(4)将碱金属碳酸盐加入除铜液中反应，调pH至酸性，过滤，得到滤渣和净化液，取净化液进行萃取，再配成金属盐溶液，加入碱液共沉淀，即得三元前驱体。

优选地，步骤(2)中所述溶剂为水。