[发明专利]一种废旧锂电池浸出液除杂的方法

说明书

本发明公开了一种废旧锂电池浸出液除杂的方法，涉及湿法除杂技术领域。本发明废旧锂电池浸出液除杂的方法在废旧锂电池浸出液中加入第一除杂剂进行一段除铜，在一段除铜所得溶液中加入第二除杂剂进行二段除铜，在二段除铜所得溶液中加碱调节pH以使铁铝沉淀，在加碱除铁铝所得溶液中加入纯碱和硫化钠进行深度除杂，深度除杂所得溶液用于回收镍、钴、锰和锂，其中二段除铜所得渣料用作下一批次除杂的第一除杂剂，深度除杂所得渣料用作下二批次除杂的第一除杂剂，通过前后工序废渣与原料的循环迭代，不需引入外在除杂剂就能达到非常好的除杂效果，而且没有增加杂质金属，减小了有价金属损失量、加碱量和产渣量，除杂过程安全，综合经济效益更高。

技术领域

本发明涉及湿法除杂技术领域，具体涉及一种废旧锂电池浸出液除杂的方法。

背景技术

三元锂电池正极活性材料是电池的重要组成，内含大量的有价金属镍、钴、锰、锂。从废旧电池材料中回收这些有价金属，实现资源化，将产生显著的环境效益和经济效益，意义深远。

回收废旧锂电池正极活性材料中的有价金属通常需经破碎、拆解、筛分等前处理分离，再通过湿法冶金回收其中的有价金属。但在前处理分离部分，因机械化分离效果受限，铜、铁、铝等杂质会有部分混入黑粉中，而在后续浸出处理中进入浸出液。为了实现镍钴锰的回收利用，必须要将浸出液中的铜、铁及铝脱除。目前，三元电池料浸出液中的铜主要通过铁粉置换、硫化钠除铜等方法脱除。但是这些方法存在以下问题：

铁粉置换法中，铁粉加入量较大，吨料浸出液的加入量在50-100kg，导致吨料处理产生的铁渣增加20-60％，渣量增加会带走更多的镍钴等有价金属，造成镍钴等有价金属损失较多；因浸出液中存在Fe³⁺，加入的铁粉部分会与Fe³⁺反应，导致铁粉的加入量增加，铁渣量进一步增加，生产实践中会有10％的铁粉与Fe³⁺反应成Fe²⁺，而且大量Fe²⁺的需要加入氧化剂氧化后才能在除铁铝工序脱除彻底，增加了氧化工序和氧化剂的使用量，整个作业时间延长20-40％，待料时间长，劳动强度增加；除铁铝后进行深度除杂时，产生的深度除杂渣因为含有大量的硫化镍钴，要回收只能返回浸出前段，导致电池料处理量降低；深度除杂渣中因含硫化钠、硫化镍、硫化钴和硫化铜，在返回浸出前段进行处理时会导致酸和氧化剂的消耗增加，成本升高。

硫化钠除铜法中，因浸出液中存在硫酸，其与硫化钠反应会产生剧毒气体硫化氢，安全性差；浸出液中镍钴含量较高，在铜浓度降低后镍钴等会形成硫化物，与铜一起沉淀，造成有价金属的损失，降低了回收率。

因此，找到一种既能够不增加杂质金属，又能够不损失要回收的有价金属的废旧锂电池浸出液除杂方法来保证低成本、高收率和安全性是行业内亟待解决的难题。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种废旧锂电池浸出液除杂的方法，不仅没有增加杂质金属，而且镍钴等有价金属的回收率高，成本低，安全性高。

为了达到上述目的，本发明提供了一种废旧锂电池浸出液除杂的方法，包括以下步骤：

在废旧锂电池浸出液中加入第一除杂剂进行一段除铜，得到铜渣和第一除铜后的溶液；

在所述第一除铜后的溶液中加入第二除杂剂进行二段除铜，得到渣料和第二除铜后的溶液，所得渣料用作下一批次废旧锂电池浸出液除杂的第一除杂剂；

在所述第二除铜后的溶液中加碱调节pH以使铁铝沉淀，得到铁铝渣和除铁铝铜后的溶液；

在所述除铁铝铜后的溶液中加入纯碱和硫化钠进行深度除杂，得到渣料和深度除杂后的溶液，将所得渣料用作下一批次废旧锂电池浸出液除杂的第二除杂剂；

将所述深度除杂后的溶液用于回收镍、钴、锰和锂；