[发明专利]一种从酸性富锂溶液中萃取镍钴锰的方法

说明书

本发明公开了一种从酸性富锂溶液中萃取镍钴锰的方法，涉及废液回收利用技术领域。本发明针对锂电池粉选择性提锂过程中产生的富锂溶液中含有较多镍、钴、锰离子，通过P204和HBL110分步萃取富锂溶液中的镍、钴、锰离子，负载有机相通过无机酸进行反萃，得到的镍钴锰液作为提纯料液，该方法对镍钴锰离子的萃取率高，得到纯度较高的富锂溶液，流程简单，易于工业化应用；用于富锂溶液的多级逆流萃取系统，将富锂溶液与萃取剂以逆流方式充分混合接触，且通过调节阀、增压泵进行流量的精确调节，大大提高了Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的萃取率。

技术领域

本发明涉及废液回收利用技术领域，具体涉及一种从酸性富锂溶液中萃取镍钴锰的方法。

背景技术

在倡导节能环保的时代背景下，我国新能源汽车行业飞速发展，其中三元动力电池占据重要市场，随着动力电池产能的不断提高，资源短缺的问题日益严重，所以综合回收利用动力电池具有重要意义。

CN 106654437A公开了一种从废旧锂离子电池中回收锂的方法，该方法中将干燥后的废旧电池正极粉末用硫酸和双氧水溶解，过滤后除去有机溶剂，加入碳酸钠固体沉淀后重结晶，得到碳酸锂，但该方法回收金属种类少，正极材料的回收率低。

相比于传统化学沉淀法，溶剂萃取法具有选择性高、反应速率快、分离效果好、过程简单等优点。CN 105789724 A公开了一种废锂离子电池的处理方法，该方法将废锂离子电池粉体用碱液溶解回收铝，所得沉淀物用酸液和双氧水溶解形成混合溶液，然后调pH去除铁、铝，再使用逆流多级协同萃取得到锂盐萃余液以及镍钴锂、镍钴或者镍钴锰的混合盐，通过酸反萃取得到钴盐，混合盐经过化学合成制备新型正极材料，但该方法的流程长，锂提取选择性差。综上，现有技术中从富锂溶液中萃取镍钴锰的方法流程长，提取选择性差，萃取率较低，需要进一步研究改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从酸性富锂溶液中萃取镍钴锰的方法，用于解决现有技术中从富锂溶液中萃取镍钴锰的方法流程长，提取选择性差，萃取率较低的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种从酸性富锂溶液中萃取镍钴锰的方法，包括以下步骤：

S1、使用含有二(2-乙基己基)磷酸酯的有机相对酸性富锂溶液进行单级或多级逆流萃取，分液得到第一萃余液和第一萃取相；

S2、使用含有HBL110的有机相对第一萃余液进行单级或多级逆流萃取，分液得到第二萃余液和第二萃取相，第二萃余液即为高纯度的富锂溶液；

S3、第二萃取相通过无机酸进行单级或多级逆流反萃，得到含有Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的提纯液。

作为本发明进一步优选的方案，酸性富锂溶液的pH值为1～5，酸性富锂溶液中的Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺的溶度分别为2.6～3.2g/L、0.3～0.6g/L、0.1～0.3g/L。

作为本发明进一步优选的方案，HBL110为萘磺酸和吡啶羧酸酯的复合物，含有二(2-乙基己基)磷酸酯的有机相由二(2-乙基己基)磷酸酯与稀释剂按照体积比1:3～5混合而成；含有HBL110的有机相由HBL110与稀释剂按照体积比1:3～5混合而成。

作为本发明进一步优选的方案，所述稀释剂选自磺化煤油、260号溶剂油、航空煤油中的一种或多种的混合物。

作为本发明进一步优选的方案，所述无机酸选自硫酸、盐酸、硝酸中的一种或多种的混合物，无机酸的浓度为1～4mol/L。

作为本发明进一步优选的方案，步骤S1和S2中的多级逆流萃取均通过用于富锂溶液的多级逆流萃取系统完成。