CN112481492A - 一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,该方法包括以下步骤:1)将废旧钴酸锂正极材料加入至碱液中进行碱浸除铝;2)将上述除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁;3)对上述除铁后的钴酸锂正极材料进行高温氢还原;4)将上述还原后的钴酸锂正极材料加入至水中进行水浸,获得水浸出液和水浸出渣;5)对上述水浸出液进行碱沉淀,获得Li2CO3沉淀;6)对上述水浸出渣进行二次高温氢还原处理,获得钴粉。本发明回收方法高效易行且绿色环保,具有产业化的潜力;此外,通过采用本发明方法回收有价金属锂、钴的过程中,锂的浸出率高,回收得到的Li2CO3和Co粉的杂质少,纯度高。
Description
技术领域
本发明属于从废旧的电池材料中回收有价金属的技术领域,具体涉及一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法。
背景技术
随着人类社会能源需求的不断增长,锂电池已大量应用在3C、新能源汽车和储能领域等。锂离子电池含有丰富的镍、钴、锂等资源,其中氧化锂含量为5-10%,钴镍含量约为20%,我国是严重缺钴的国家,钴资源几乎完全依赖进口,除此之外,废旧电池因含有电解液等大量的有毒有害物质,如不妥善处理不仅会浪费资源,而且会严重污染环境。废旧锂电池处理回收的常见的方法主要有物理法,火法冶金、湿法冶金技术,近几年也出现了生物溶出和离子交换的新技术上述方法中物理法多用于预处理除杂和初步回收;火法冶金回收过程简单,易于操作,针对铜的回收率较高,可达90%以上。但在过程中易产生有毒气体,物质大多转化为炉渣,成为二次固体废物,处理不易。且因高温而能耗较高,处理设备昂贵,经济效益低;湿法冶金通常针对电池材料的不同会选取酸液、碱液或者添加还原剂进行浸出,使各种金属以离子形式进入到溶液中,浸出滤液经电沉积、液液萃取或分步沉淀等方法制取各种金属产品。它回收过程几乎不产生有毒有害气体,并且浸出后残留物易于处理,经济效益显著,工艺流程相对简单,因此应用最为广泛。湿法冶金技术依然面临着一些难以解决的问题:多数湿法冶金法只能对电池某单一成分进行有效回收,具有较大局限性;生物浸出技术虽具有成本低、污染小等优点,但是细菌的繁殖周期长,效率低。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,解决了现有技术回收过程中,有价金属Li的浸出率低,回收得到的有价金属Li的氧化物和钴粉的杂质含量多,从而导致纯度低的问题。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,该方法包括以下步骤:
步骤1,将废旧钴酸锂正极材料加入至碱液中进行碱浸除铝,获得除铝后的钴酸锂正极材料;
步骤2,将所述步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,获得除铁后的钴酸锂正极材料;
步骤3,对所述步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行高温氢还原,获得还原后的钴酸锂正极材料;
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至水中进行水浸,获得水浸出液和水浸出渣;
步骤5,对所述步骤4中获得的水浸出液进行碱沉淀,获得Li2CO3沉淀;
步骤6,对所述步骤4中获得的水浸出渣进行二次高温氢还原处理,获得钴粉。
优选地,所述步骤1中,所述酸锂正极材料与所述碱液的固液比为1:(2~6)。
优选地,所述步骤1中,所述碱液为浓度为1mol/L~2mol/L的氢氧化钠。
优选地,所述步骤2中,所述除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:(2~6)。
优选地,所述步骤3中,所述还原时间为2~4h,所述还原温度为500~700℃。
优选地,所述步骤4中,所述还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:(2~6);所述水浸温度为30~50℃;所述水浸时间为20~50min。
优选地,所述步骤5中,所述碱沉淀时采用沉淀剂调节所述水浸出液的pH值为13.5~14进行沉淀。
优选地,所述步骤5中,所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。
优选地,所述步骤6中,所述还原时间为2~4h,所述还原温度为500~700℃。
与现有技术相比,本发明通过采用碱浸和磁选的预处理方法以及高温氢还原及湿法冶金联用的方法来回收锂电池钴酸锂正极材料中的有价金属锂、钴,该回收方法高效易行且绿色环保,具有产业化的潜力;此外,通过采用本发明方法回收有价金属锂、钴的过程中,锂的浸出率高,回收得到的Li2CO3和Co粉的杂质少,纯度高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的工艺流程图;
图2为本发明实施例1提供的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法中的步骤3中获得的还原后的钴酸锂正极材料水浸前后的XRD对比图;
图3为本发明实施例1提供的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法中的步骤4中获得的水浸出渣的SEM图;
图4为本发明实施例1提供的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法中的步骤5中获得的Li2CO3的XRD图;
图5为本发明实施例1提供的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法中的步骤6中高温氢还原后获得的钴粉与原生纯钴粉的XRD对比图;
图6为本发明实施例1提供的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法中的步骤6中获得的钴粉的SEM图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤1,将废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为1mol/L~2mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:(2~6),获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:(2~6),获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在500~700℃下对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原2~4h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为30~50℃的水中进行水浸20~50min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:(2~6),获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用沉淀剂调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为13.5~14进行沉淀,获得Li2CO3沉淀;其中,沉淀剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种,优选为碳酸钠。
步骤6,在500~700℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原2~4h,获得钴粉。
实施例1
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:4,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:4,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在650℃下对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原3h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为40℃的水中进行水浸30min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:4,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在650℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原3h,获得纯度较高的钴粉。
实施例2
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:2,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:2,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在500℃下,对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原4h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为20℃的水中进行水浸50min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:2,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在500℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原4h,获得纯度较高的钴粉。
实施例3
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为1.25mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:6,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:6,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在700℃下,对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原2h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为50℃的水中进行水浸20min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:6,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在700℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原2h,获得纯度较高的钴粉。
实施例4
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:4,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:4,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在500℃下,对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原4h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为20℃的水中进行水浸50min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:2,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在500℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原4h,获得纯度较高的钴粉。
实施例5
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:4,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:4,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在700℃下,对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原2h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为50℃的水中进行水浸20min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:6,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在700℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原2h,获得纯度较高的钴粉。
实施例6
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为1.25mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:2,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:2,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在650℃下对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原3h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为40℃的水中进行水浸30min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:4,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在650℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原3h,获得纯度较高的钴粉。
实施例7
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为1.25mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:2,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:2,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在700℃下,对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原2h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为50℃的水中进行水浸20min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:6,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在700℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原2h,获得纯度较高的钴粉。
实施例8
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为1.75mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:6,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:6,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在650℃下对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原3h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为40℃的水中进行水浸30min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:4,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在650℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原3h,获得纯度较高的钴粉。
实施例9
一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属通过如下步骤实现:
步骤1,将100g的废旧钴酸锂正极材料加入至浓度为1.75mol/L的氢氧化钠溶液中进行碱浸除铝,其中,钴酸锂正极材料与氢氧化钠溶液的固液比为1:6,获得除铝后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2/Fe);
步骤2,将步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,其中,除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:6,获得除铁后的钴酸锂正极材料(其物相为LiCoO2);
步骤3,在500℃下,对步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行氢还原4h,获得还原后的钴酸锂正极材料(其物相为Co/CoO/LiO2);
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至温度为20℃的水中进行水浸50min,其中,还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:2,获得水浸出液(其物相为LiOH)和水浸出渣(其物相为Co/CoO);
步骤5,采用碳酸钠调节步骤4中获得的水浸出液的pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3沉淀;
步骤6,在500℃下对步骤4中获得的水浸出渣进行二次氢还原4h,获得纯度较高的钴粉。
另外,可以将上述实施例中的沉淀剂替换成碳酸铵或碳酸氢铵,沉淀剂的作用都是利用其碳酸根离子,与合并溶液中的锂离子发生反应,生成Li2CO3沉淀。
对比例
步骤1,将100g的除杂后的废旧钴酸锂正极材料加入高温炉在温度为500℃下煅烧得到钴和锂的氧化物
步骤2,步骤1中获得的钴和锂的氧化物进行酸浸,硫酸浓度为2mol/L,酸浸时间为2h,温度为25℃,煅烧后的钴酸锂正极材料与水的固液比为固液比为1:4;
步骤3,将所述步骤2中所述酸浸后的浸出液加入草酸盐,搅拌反应30min得到CoC2O4沉淀;
步骤4,将步骤3中所述沉淀反应后的滤液采用碳酸钠调节pH值为14进行沉淀,获得纯度较高的Li2CO3
步骤5,将步骤3中得到的CoC2O4沉淀在温度为500℃下还原3h得到钴粉。
检测例1
1)对实施例1中的步骤3中获得的还原后的钴酸锂正极材料进行水浸前后X射线衍射(XRD)检测,检测结果见附图2;
从图2中可看出:650℃还原焙烧的水浸前后的XRD可知,水浸后,Li2O和LiOH的衍射峰完全消失,CoO、Co的衍射峰基本不变,说明650℃还原的钴酸锂正极材料中的锂大部分转变为可溶的Li2O和LiOH;
2)对实施例1中的步骤4中获得的水浸出渣进行电镜扫描检测,检测结果见附图3;
从图3中可看出:650℃还原焙烧的水浸后的SEM图所示,样品表面为疏松多孔,这表明水浸之后,其表面和内部的Li2O与LiOH大量溶出致其表面具有孔状结构;
3)对实施例1中的步骤5中获得的Li2CO3进行X射线衍射(XRD)检测,检测结果见附图4;
从图4中可看出:物相结果显示其峰型尖锐,基本平滑,无杂峰存在,结晶良好,和纯碳酸锂的晶型一致;
4)对实施例1中的步骤6中高温氢还原后获得的钴粉和原生钴粉进行X射线衍射(XRD)检测,检测结果见附图5;
从图5中可看出:对比可知,经过二次还原的Co粉结晶度相比原生钴的Co结晶度高;还原的产物是α和β-Co的混合物,没有明显观察到其他杂质的衍射峰,表明二次还原得到纯相钴粉。用线宽法测量得还原Co粉各晶面平均粒径为25.95nm,原生钴粉为21.32nm,二者相差不大。
5)对实施例1中的步骤6中获得的钴粉进行SEM检测,检测结果见附图6;
从图6中可看出:二次还原所得Co粉表面光滑,形貌均匀一致,略有团聚,并无杂质。
检测例2
1)分别对实施例1-9中锂的浸出率进行检测,检测结果详见表1;
表1实施例1-9中锂的浸出率的检测结果
2)分别对实施例1-9中获得的Li2CO3和Co粉的纯度进行检测,检测结果详见表2;
表2实施例1-9中的Li2CO3沉淀、Co粉的纯度的纯度检测结果
从表1和表2中的数据可知,采用本发明方法回收Li、Co有价金属时,其中,锂的浸出率、回收得到的Li2CO3和Co粉的纯度均高于现有技术回收Li、Co有价金属时,锂的浸出率以及回收得到的Li2CO3和Co粉的纯度;
综上所述,本发明通过碱浸和磁选除杂,高温氢还原和湿法冶金联用的方法回收废旧锂电池钴酸锂正极材料中的钴、锂金属,其中,废旧锂电池钴酸锂正极材料经过碱浸和磁选对正极材料中的Fe、Al进行除杂,对Al的去除率达到了99.9%,对Fe的去除率达到了98.3%,效果明显,且反应过程中并没有造成Co和Li的损失;此外,废旧锂电池钴酸锂正极材料经过500~700℃的氢气一次还原3h后,钴酸锂完全脱氧形成Li2O、Co和极少量CoO和LiOH;再经过水浸和碱沉淀后,锂的浸出率可达到99.1%,碱沉淀可得纯度为99.5的Li2CO3,最后再经过500~700℃的氢气二次还原后,可得到纯度为99.7%的Co粉。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤1,将废旧钴酸锂正极材料加入至碱液中进行碱浸除铝,获得除铝后的钴酸锂正极材料;
步骤2,将所述步骤1中获得的除铝后的钴酸锂正极材料加入至水中进行磁选除铁,获得除铁后的钴酸锂正极材料;
步骤3,对所述步骤2中获得的除铁后的钴酸锂正极材料进行高温氢还原,获得还原后的钴酸锂正极材料;
步骤4,将所述步骤3中所述还原后的钴酸锂正极材料加入至水中进行水浸,获得水浸出液和水浸出渣;
步骤5,对所述步骤4中获得的水浸出液进行碱沉淀,获得Li2CO3沉淀;
步骤6,对所述步骤4中获得的水浸出渣进行二次高温氢还原处理,获得钴粉。
2.根据权利要求1所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤1中,所述酸锂正极材料与所述碱液的固液比为1:(2~6)。
3.根据权利要求2所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤1中,所述碱液为浓度为1mol/L~2mol/L的氢氧化钠。
4.根据权利要求3所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤2中,所述除铝后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:(2~6)。
5.根据权利要求4所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤3中,所述还原时间为2~4h,所述还原温度为500~700℃。
6.根据权利要求5所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述还原后的钴酸锂正极材料与水的固液比为1:(2~6)。
7.根据权利要求6所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述水浸温度为30~50℃;所述水浸时间为20~50min。
8.根据权利要求7所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤5中,所述碱沉淀时采用沉淀剂调节所述水浸出液的pH值为13.5~14进行沉淀。
9.根据权利要求8所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤5中,所述沉淀剂为碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢铵中的至少一种。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的一种从废旧锂电池钴酸锂正极材料中回收有价金属的方法,其特征在于,所述步骤6中,所述还原时间为2~4h,所述还原温度为500~700℃。
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