CN108808148A - 一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法 - Google Patents

一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108808148A
CN108808148A CN201810539056.2A CN201810539056A CN108808148A CN 108808148 A CN108808148 A CN 108808148A CN 201810539056 A CN201810539056 A CN 201810539056A CN 108808148 A CN108808148 A CN 108808148A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
manganese phosphate
cell positive
lithium manganese
positive material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810539056.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108808148B (zh
Inventor
朱建楠
吴国庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Nandu Huabo New Material Technology Co ltd
Huayu New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Nandu Hua Pt New Mstar Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Nandu Hua Pt New Mstar Technology Ltd filed Critical Anhui Nandu Hua Pt New Mstar Technology Ltd
Priority to CN201810539056.2A priority Critical patent/CN108808148B/zh
Publication of CN108808148A publication Critical patent/CN108808148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108808148B publication Critical patent/CN108808148B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/54—Reclaiming serviceable parts of waste accumulators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/006—Wet processes
    • C22B7/007—Wet processes by acid leaching
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，涉及电池正极材料回收技术领域，先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，然后用酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液，富锂溶液经加碱除杂后再加入碳酸钠即制得碳酸锂。本发明通过氧化焙烧、酸浸和过滤实现了锂元素和锰元素的分离，所得富锂溶液再经加碱除杂和成盐得到碳酸锂，从而实现了锂元素和锰元素的单独回收，进而实现了磷酸锰锂正极材料的高效资源化利用。

Description

一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法
技术领域：
本发明涉及电池正极材料回收技术领域，具体涉及一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法。
背景技术：
与磷酸铁锂电池一样，磷酸锰锂也属于橄榄石型结构的磷酸盐系锂电池正极材料，这种材料的安全性和循环寿命高于传统的层状结构正极材料钴酸锂和三元材料。但正在广泛使用的磷酸铁锂3.4V的电位限制了电池能量密度的提升，而磷酸锰锂具有4.1V的高电位。因此，在同等容量发挥下，磷酸锰锂电池的能量密度可以比磷酸铁锂电池提高20％左右。
随着磷酸锰锂电池的广泛应用，产生了大量的废旧磷酸锰锂电池，废旧磷酸锰锂电池的直接丢弃会对环境造成严重污染，污染源主要来自其中包含的重金属锰以及电解液等。为了实现资源的高效化利用，需要对废旧磷酸锰锂电池正极材料进行回收。但目前常用的废旧磷酸锰锂电池正极材料回收方法各自都存在或多或少的缺陷，尤其是操作的复杂性和对环境的污染性，从而增加了回收成本以及加重了对环境的污染。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过锂锰元素单独回收以实现磷酸锰锂正极材料高效资源化利用的废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，然后用酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液，富锂溶液经加碱除杂后再加入碳酸钠即制得碳酸锂。
所述磷酸锰锂电池正极材料包括失效的磷酸锰锂材料、从磷酸锰锂电池中分离出来的正极材料、从极片和边角料中分离出来的正极材料。
所述氧化焙烧的温度为500-650℃。
所述浸出用酸为硫酸。
所述硫酸的浓度为0.05-2mol/L。
所述加碱除杂是指先用氢氧化钠调节富锂溶液pH值至7-9以除去微量锰离子，再用氢氧化钠调节pH值至11。
本发明的有益效果是：本发明通过氧化焙烧、酸浸和过滤实现了锂元素和锰元素的分离，所得富锂溶液再经加碱除杂得到富锂净化液，富锂净化液经碳酸钠沉淀得到碳酸锂，从而实现了锂元素和锰元素的单独回收，进而实现了磷酸锰锂正极材料的高效资源化利用；并且整个回收利用方法具有操作简单、成本低的特点，同时尽可能地降低了对环境的污染性。
附图说明：
图1为本发明的流程框图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
磷酸锰锂电池正极材料包括失效的磷酸锰锂材料、从磷酸锰锂电池中分离出来的正极材料、从极片和边角料中分离出来的正极材料。
如图1所示，先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，焙烧的温度为550℃，然后用浓度1mol/L的硫酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液；富锂溶液先用氢氧化钠调节富锂溶液pH值至8以除去微量锰离子，再用氢氧化钠调节pH值至11，最后加入碳酸钠，即制得碳酸锂。
实施例2
磷酸锰锂电池正极材料包括失效的磷酸锰锂材料、从磷酸锰锂电池中分离出来的正极材料、从极片和边角料中分离出来的正极材料。
如图1所示，先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，焙烧的温度为600℃，然后用浓度2mol/L的硫酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液；富锂溶液先用氢氧化钠调节富锂溶液pH值至9以除去微量锰离子，再用氢氧化钠调节pH值至11，最后加入碳酸钠，即制得碳酸锂。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：先将磷酸锰锂电池正极材料进行氧化焙烧，然后用酸浸出，并经过滤实现锂和锰元素的分离，滤饼为二氧化锰，滤液为富锂溶液，富锂溶液经加碱除杂后再加入碳酸钠即制得碳酸锂。
2.根据权利要求1所述的废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：所述磷酸锰锂电池正极材料包括失效的磷酸锰锂材料、从磷酸锰锂电池中分离出来的正极材料、从极片和边角料中分离出来的正极材料。
3.根据权利要求1所述的废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：所述氧化焙烧的温度为500-650℃。
4.根据权利要求1所述的废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：所述浸出用酸为硫酸。
5.根据权利要求4所述的废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：所述硫酸的浓度为0.05-2mol/L。
6.根据权利要求1所述的废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法，其特征在于：所述加碱除杂是指先用氢氧化钠调节富锂溶液pH值至7-9以除去微量锰离子，再用氢氧化钠调节pH值至11。
CN201810539056.2A 2018-05-30 2018-05-30 一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法 Active CN108808148B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810539056.2A CN108808148B (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810539056.2A CN108808148B (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108808148A true CN108808148A (zh) 2018-11-13
CN108808148B CN108808148B (zh) 2020-06-09

Family

ID=64089458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810539056.2A Active CN108808148B (zh) 2018-05-30 2018-05-30 一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108808148B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110791668A (zh) * 2019-11-13 2020-02-14 兰州理工大学 一种从含锰元素的锂离子电池正极废料中回收锰的方法
CN115924941A (zh) * 2023-02-10 2023-04-07 安徽南都华铂新材料科技有限公司 废旧磷酸铁锂正极材料的回收再生工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026088A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Toyota Motor Corp リチウム電池の処理方法およびリサイクル方法
CN101831548A (zh) * 2010-03-31 2010-09-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法
CN106328927A (zh) * 2016-11-03 2017-01-11 王坚 一种废旧电池正极材料的资源化回收方法
CN107994288A (zh) * 2017-12-14 2018-05-04 眉山顺应动力电池材料有限公司 废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料中有价金属回收方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026088A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Toyota Motor Corp リチウム電池の処理方法およびリサイクル方法
CN101831548A (zh) * 2010-03-31 2010-09-15 奇瑞汽车股份有限公司 一种自废旧锰酸锂电池中回收有价金属的方法
CN106328927A (zh) * 2016-11-03 2017-01-11 王坚 一种废旧电池正极材料的资源化回收方法
CN107994288A (zh) * 2017-12-14 2018-05-04 眉山顺应动力电池材料有限公司 废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料中有价金属回收方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110791668A (zh) * 2019-11-13 2020-02-14 兰州理工大学 一种从含锰元素的锂离子电池正极废料中回收锰的方法
CN115924941A (zh) * 2023-02-10 2023-04-07 安徽南都华铂新材料科技有限公司 废旧磷酸铁锂正极材料的回收再生工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN108808148B (zh) 2020-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107267759B (zh) 一种锂离子电池正极材料的综合回收方法
CN109207730A (zh) 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法及***
CN107196004B (zh) 一种从废旧锂离子动力电池中回收有价金属的方法
CN109256597A (zh) 一种从废旧钴酸锂电池中回收锂和钴的方法及***
CN109207725A (zh) 一种从废旧锰酸锂电池中回收锂和锰的方法及***
CN110422891A (zh) 一种制备镍钴锰三元前驱体的方法、***及应用
CN103035977B (zh) 一种从废旧锂离子电池中分离回收锂的方法
CN109234524A (zh) 一种从废旧三元锂电池中综合回收有价金属的方法及***
CN109256596B (zh) 一种逆向制备铝掺杂三元前驱体的方法及***
CN108642304B (zh) 一种磷酸铁锂废料的综合回收方法
CN101624248B (zh) 镍钴锰酸锂生产废水的处理方法
CN106848472A (zh) 一种废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法
CN104112882A (zh) 一种锂离子电池正极材料电化学提取锂的方法
CN104577243A (zh) 一种利用锂离子载体从含锂离子溶液中回收锂资源的方法
CN103436702B (zh) 一种利用废旧电池铅膏制备高氧化度铅粉的方法
CN107742760A (zh) 一种废旧锂离子电池中锂的提取方法
CN108767353A (zh) 从废旧锂离子电池正极活性材料生产富锂净液的方法
CN109888423A (zh) 一种报废三元锂电池的回收方法
CN113912033A (zh) 一种前置提锂的废旧磷酸铁锂电池正负极混粉的回收方法
CN103633394A (zh) 一种废旧铅膏脱硫方法
CN108808148A (zh) 一种废旧磷酸锰锂电池正极材料的回收利用方法
CN101812698B (zh) 全钒离子氧化还原液流电池电解液的脉冲电解制备方法
CN110257631B (zh) 一种分离废旧锂离子电池正极中锂和其他金属的方法
Fatima et al. A short overview of recycling and treatment of spent LiFePO4 battery
CN109524735B (zh) 一种废旧磷酸铁锂-钛酸锂电池的回收方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190118

Address after: 236500 No. 5, South Side of Huaxin Avenue, Tianying Industrial Park, Jieshou City, Fuyang City, Anhui Province

Applicant after: ANHUI NANDU HUABO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant after: JIESHOU NANDU HUAYU POWER SOURCE Co.,Ltd.

Address before: 236500 No. 5, South Side of Huaxin Avenue, Tianying Industrial Park, Jieshou City, Fuyang City, Anhui Province

Applicant before: ANHUI NANDU HUABO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 236500 No. 5, South Side of Huaxin Avenue, Tianying Industrial Park, Jieshou City, Fuyang City, Anhui Province

Patentee after: ANHUI NANDU HUABO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee after: Huayu New Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 236500 No. 5, South Side of Huaxin Avenue, Tianying Industrial Park, Jieshou City, Fuyang City, Anhui Province

Patentee before: ANHUI NANDU HUABO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee before: JIESHOU NANDU HUAYU POWER SOURCE Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230526

Address after: 236500 No. 5, South Side of Huaxin Avenue, Tianying Industrial Park, Jieshou City, Fuyang City, Anhui Province

Patentee after: ANHUI NANDU HUABO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 236500 No. 5, South Side of Huaxin Avenue, Tianying Industrial Park, Jieshou City, Fuyang City, Anhui Province

Patentee before: ANHUI NANDU HUABO NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee before: Huayu New Energy Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right