[发明专利]电池粉浸出液中除氟铜的方法

说明书

本发明公开了一种电池粉浸出液中除氟铜的方法，电池粉经过焙烧后用醇溶液醇洗，向醇洗后的电池粉中加入酸液进行浸出得到浸出液，向浸出液中加入铝粉进行反应，固液分离得到滤液和氟铜渣，向滤液中加入铵盐调节pH，分离得到除铝后液和氢氧化铝沉淀，对除铝后液进行加热除氨。本发明的电池粉焙烧后仍然残留氟杂质，因此利用醇溶液洗去部分氟杂质，再加入铝粉与氟反应得到不溶的氟化铝，具有双重除氟的作用，且加入的过量的铝粉，除氟比较彻底，加入铝粉还能将浸出液中铜还原出来，通过本发明的除氟铜工艺，去除率高，除氟铜步骤简单。

技术领域

本发明属于废旧电池回收技术领域，具体涉及一种电池粉浸出液中除氟铜的方法。

背景技术

目前，主流的锂电池回收技术为：高温法焙烧+湿法酸浸回收锂电池。在高温法中，先机械破碎，使得废旧锂电池金属外壳碎成小颗粒，通过筛分处理，电池粉从废极片上脱落，同时热解掉电池粉的有机粘结剂(例如聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯)、导电剂(六氟磷酸锂)、有机溶剂等。由于电池粉中含氟、铜杂质较多，高温热解后因受热不完全导致部分氟化物仍残留在电池粉中，而铜高温不能除去。因此有相关技术利用除氟剂与电池粉直接混合，去除电池粉中的氟，但除氟剂并不能完全和电池粉中含氟物质反应除去，同时电池粉中也将引入除氟剂中钙镁杂质，但电池粉在后续湿法工艺通常用酸浸出电池粉，因此氟化物、钙镁进入到浸出液中，除杂工艺进一步复杂化。也有相关技术将电池粉LiHCO₃浸出液加入除氟剂去除含氟物质，但除氟剂中铝、锆溶液水解，并不能生成稳定的碳酸盐进行回收，也忽略了铜粉的存在，因此除氟剂、铜也会残留在LiHCO₃浸出液中。电池粉中含氟物质，不仅影响废弃锂电池正极材料的纯度，也对设备产生损害，对电极材料处理环境增加不安全因素。除氟工艺中，必须考虑除氟剂、电池粉中残留的铜以及引入新的杂质可能性，否则增大了后续萃取除杂工艺的复杂程度。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池粉浸出液中除氟铜的方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种电池粉浸出液中除氟铜的方法，包括以下步骤：

S1：电池粉经过焙烧后用醇溶液醇洗，向醇洗后的电池粉中加入酸液进行浸出得到浸出液；

S2：向所述浸出液中加入铝粉进行反应，固液分离得到滤液和氟铜渣；

S3：向所述滤液中加入铵盐调节pH，分离得到除铝后液和氢氧化铝沉淀，对所述除铝后液进行加热除氨。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述焙烧的温度为600-1200℃，焙烧的时间为2-8h。所述焙烧在空气或氧气气氛下进行。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述电池粉与醇溶液的固液比为1：(0.5-10) kg/L，所述醇溶液中醇的体积分数为0.1-40％。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述醇溶液为甲醇、乙醇或丙醇中的一种或几种。优选醇洗的次数为2-5次。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，醇洗后的电池粉与酸液的固液比为1：(1-30) kg/L，酸液中H⁺的浓度为0.1-30mol/L。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述酸液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸或高氯酸中的一种或几种。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述浸出的时间为2-10h。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述铝粉来源于废旧锂电池破碎筛分得到的铝箔。铝箔粉碎成铝粉，铝粉300μm。铝粉中杂质为废旧电池破碎时未分离完全的电池粉，因此不需要考虑其对电池粉浸出液的影响。用铝粉除氟能够实现铝箔的回收利用，且铝从电池粉浸出液中容易除去。