[发明专利]从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法

说明书

本发明涉及一种从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法。从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法，包括如下步骤：将含锂过渡金属氧化物粉体与水溶性铁盐混合均匀，得到混合粉体；将混合粉体与无机酸混合均匀，得到混酸粉；将混酸粉进行酸化焙烧，得到焙烧产物；以及将烧产物进行浸出操作，之后进行固液分离并保留浸出液，得到富锂溶液。本发明的从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法工艺简单，能够将含锂过渡金属氧化物粉体中的锂高效选择的优先提取出来。经过试验验证，采用本发明的方法，镍钴锰等过渡金属的浸出率低于7％，富锂溶液中锂离子浓度可达到25g/L～30g/L，磷杂质含量低于50ppm，锂的回收率稳定在96％以上，有利于大规模产业化应用。

技术领域

本发明涉及锂电池回收利用技术领域，特别是涉及一种从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法。

背景技术

随着新能源产业特别是新能源汽车产业的发展，市场对锂电池需求不断扩大，锂等重要资源的提取与回收成为行业研究热点。传统锂金属资源主要是通过盐湖和矿产中获取，但由于地球上锂资源分布不均，可开采资源储量限制等原因，未来难以满足新能源汽车的可持续发展。电动汽车逐渐普及，锂电池即将退役迎来退役高峰，回收再生势在必行。为此，从退役废旧锂电池或含锂废料回收提取锂资源，越来越成为各大锂盐生产厂商提锂的重要途经，相关供应量占比也在不断上升。叠加锂价上涨、锂矿供应紧缺等因素，锂资源回收再生技术取得空前发展。

当前三元锂电池、钴酸锂电池以及锰酸锂电池等锂电池的正极都是采用含锂过渡金属氧化物，回收利用常规方法是先提镍钴后提锂的工艺，优先提锂工艺还未大规模产业化应用。

发明内容

基于此，有必要提供一种工艺简单的从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法。

一种从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法，包括如下步骤：

将含锂过渡金属氧化物粉体与水溶性铁盐混合均匀，得到混合粉体；

将所述混合粉体与无机酸混合均匀，得到混酸粉；

将所述混酸粉进行酸化焙烧，得到焙烧产物；以及

将所述焙烧产物进行浸出操作，之后进行固液分离并保留浸出液，得到富锂溶液。

本发明技术方案的从含锂过渡金属氧化物粉体中优先提锂的方法工艺简单，能够将含锂过渡金属氧化物粉体中的锂高效选择的优先提取出来，本发明的提锂方法耗酸碱量少、能耗低、选择性强、资源利用率高。经过试验验证，采用本发明的方法，镍钴锰等过渡金属的浸出率低于7％，富锂溶液中锂离子浓度可达到25g/L～30g/L，磷杂质含量低于50ppm，锂的回收率稳定在96％以上，有利于大规模产业化应用。

在一个可行的实现方式中，所述含锂过渡金属氧化物粉体与所述水溶性铁盐的质量比为1：(0.01～0.1)。

在一个可行的实现方式中，所述含锂过渡金属氧化物粉体选自三元锂电池正极黑粉、钴酸锂黑粉、锰酸锂黑粉、镍酸锂黑粉、镍锰酸锂黑粉、稀土金属冶炼含锂废料与电解铝冶炼含锂废料中的至少一种。

在一个可行的实现方式中，所述水溶性铁盐选自硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、柠檬酸铁与聚合硫酸铁中的至少一种。

在一个可行的实现方式中，所述混合粉体与所述无机酸的质量比为1：(0.15～0.4)。

在一个可行的实现方式中，所述无机酸选自硫酸、柠檬酸与硝酸中的至少一种。

在一个可行的实现方式中，所述酸化焙烧的温度为160℃～360℃，所述酸化焙烧的时间为0.5h～3h。

在一个可行的实现方式中，将所述焙烧产物进行浸出的操作为：将所述焙烧产物不冷却直接于70℃～100℃温度条件下进行水浸。