[发明专利]从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法

说明书

本申请提供一种从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法，涉及固体废弃物回收领域。从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法，包括：将包括废旧锂离子电池材料和单质硫在内的原料混合得到混合物料，然后将所述混合物料在富氧环境下焙烧得到焙烧料；将所述焙烧料粉碎后用水进行第一浸出，然后进行第一固液分离，得到含锂溶液和滤渣；将所述滤渣、水和酸混合进行第二浸出，然后进行第二固液分离，得到有价金属溶液。本申请提供的从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法，操作简单、对环境影响小、成本低。

技术领域

本申请涉及固体废弃物回收领域，尤其涉及一种从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法。

背景技术

在能源和环境危机的推动下，伴随着新能源汽车的飞速发展和推广，带来了规模庞大的锂离子电池需求，废旧电池若被丢弃，不仅会给环境带来严重的污染，而且还造成资源浪费，因此，对废旧锂电池进行无害化处理并对其中的资源进行回收再利用具有十分重要的意义。

目前对于废弃锂离子电池的回收处理主要途径有火法冶金方法和湿法冶金方法，由于火法冶金在国内应用存在一些关键性问题，湿法冶金方法成为国内处理废弃锂离子电池的主流方法，得到了广泛的研究。湿法工艺主要包括：物理放电-拆解-物理分选-湿法浸出-分离回收等，在这个处理过程中，锂随镍、钴、锰等同时浸出到溶液中，经萃取、化学沉淀等方法提取镍、钴、锰后，锂残留在剩余液中，此时溶液中锂离子浓度低，且溶液中钠离子含量高，从中回收锂的难度大。

现有采用还原焙烧-水浸的方法，焙烧产物中锂以碳酸锂的形式存在，之后经水浸的方式，使得其中的碳酸锂溶于水中，而其他元素如镍、钴、锰都以不溶物的形式进入到渣中，实现锂的优先分离提取，但由于碳酸锂的溶解度较低，水浸过程中会造成锂的损失，且浸出时所需水量较大，浸出液中锂离子浓度较低，进一步回收锂较为困难。

现有的采用硫还原的方式处理废旧锂离子电池正极材料的方法，焙烧时，会不可避免使废旧锂离子电池材料中的镍、钴、锰转化为相应的硫化物，而硫化物很难被直接浸出，这为后续镍钴锰硫化物渣的酸浸回收带来很大困难，且酸浸过程中易释放出有毒的硫化氢气体。

研发一种操作简单、对环境影响小、成本低的回收方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法，以解决上述问题。

为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

一种从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法，包括：

将包括废旧锂离子电池材料和单质硫在内的原料混合得到混合物料，然后将所述混合物料在富氧环境下焙烧得到焙烧料；

将所述焙烧料粉碎后用水进行第一浸出，然后进行第一固液分离，得到含锂溶液和滤渣；

将所述滤渣、水和酸混合进行第二浸出，然后进行第二固液分离，得到有价金属溶液。

优选地，所述单质硫的用量为所述废旧锂离子电池材料的质量的0.05-2倍。

优选地，所述单质硫的用量为所述废旧锂离子电池材料的质量的0.1-0.5倍。

优选地，所述焙烧的温度为200℃-1200℃，时间为30min-600min；

优选地，所述焙烧的温度为500℃-1000℃，时间为60min-120min。

优选地，所述富氧环境包括富氧空气或氧气。

优选地，所述第一浸出的温度为20℃-90℃，时间为15min-240min，液固比为2ml:1g-15ml:1g；

优选地，所述第一浸出的温度为50℃-80℃，时间为30min-120min，液固比为2ml:1g-8ml:1g。