CN115433825B - 一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法 - Google Patents
一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115433825B CN115433825B CN202210978854.1A CN202210978854A CN115433825B CN 115433825 B CN115433825 B CN 115433825B CN 202210978854 A CN202210978854 A CN 202210978854A CN 115433825 B CN115433825 B CN 115433825B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron
- sulfur
- waste lithium
- lithium batteries
- content
- 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.)
- Active
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 167
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 91
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 42
- KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N alumane;iron Chemical compound [AlH3].[Fe] KCZFLPPCFOHPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 6
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- OOIOHEBTXPTBBE-UHFFFAOYSA-N [Na].[Fe] Chemical compound [Na].[Fe] OOIOHEBTXPTBBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 claims 1
- 229940024545 aluminum hydroxide Drugs 0.000 claims 1
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 claims 1
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 39
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 6
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 5
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HLQCPNUQRKCTJD-UHFFFAOYSA-N [Na].[Fe].[V] Chemical compound [Na].[Fe].[V] HLQCPNUQRKCTJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/74—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
-
- 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
-
- 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
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法,涉及废旧锂电池回收技术领域。一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,包括以下步骤:将废旧锂电池回收产生的铁铝渣与硫磺混匀后,在1000℃~1350℃条件下焙烧,得到富铁组分和含硫尾气。该方法能够同时回收废旧锂电池中铁和硫,且不会产生新的污染。
Description
技术领域
本发明涉及废旧锂电池回收技术领域,尤其是涉及一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法。
背景技术
锂离子电池自商业化以来,因其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、等独特的优势被广泛应用,如应用于移动电话、笔记本电脑及便携式设备等。但锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池,如若随意丢弃不仅会对环境造成严重污染,更是对资源的浪费。
相关技术主要是利用湿法冶炼将有价金属回收后再制备成电池材料,其中必不可少地会产生各种工业废渣,工业废渣的大量堆存不仅占用土地资源,还会造成严重的大气污染、土壤污染和水资源污染,而传统工业废渣的处理方法(如填埋、焚烧、热解以及微生物分解等)存在处理周期长、对土地会产生二次污染等问题。铁铝渣作为锂电回收过程产生固体废弃物中的一种大宗固废,其具有含铁高、含硫高、成分杂的特点,而现有的铁铝渣处理方法无法有效充分回收利用其中的硫组份,导致经济效益差,处理成本高。因此,亟待寻求工业废渣资源化综合利用的新途径。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,能够回收铁铝渣中的铁和硫,实现铁质资源化,硫回收为硫酸,其余杂质可用于制备蒸压加气砌块,无二次污染,有很好的社会效益、环境效益和经济效益。
本发明还提供上述回收方法的应用。
根据本发明的第一方面实施例的废旧锂电池中铁和硫的回收方法,包括以下步骤:
将废旧锂电池回收产生的铁铝渣与硫磺混匀后,在1000℃~1350℃条件下焙烧,得到富铁组分和含硫尾气。
根据本发明实施例的回收方法,至少具有如下有益效果:
实施例的回收方法通过加入硫磺,增加还原铁的产率的同时,提高了尾气中的硫含量,降低烟气制硫酸的成本。制得的硫酸返回酸浸处理工序,能够实现部分硫的循环,降低高硫尾气处理的压力和酸浸处理工序的原料成本。通过该方法得到的铁组份含铁量高、含硫量低,符合铁冶炼、铁粉厂原料要求。
实施例的回收方法能将废旧锂电池的铁铝渣100%全量化利用,实现铁质资源化,且不会产生新的污染。富集铁组份后得到的尾渣可用于制备蒸压加气砌块,实现增值化利用,全流程无二次污染,具有很好的社会效益、环境效益和经济效益。
根据本发明的一些实施例,所述废旧锂电池回收的工艺包括:将锂电池粉进行酸浸,对所得浸出液除铁铝,得到所述铁铝渣。
根据本发明的一些实施例,所述锂电池粉通过对废旧锂电池破碎、筛分得到。
根据本发明的一些实施例,所述酸浸所用的酸包括硫酸、盐酸中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,所述铁铝渣包括黄钠铁矾、氢氧化铝、氢氧化铁中的至少一种。进一步地,在所述酸浸采用硫酸时,所述铁铝渣中还可能含有硫酸钠。
根据本发明的一些实施例,所述铁铝渣干基中的铁含量为14%~35%。
根据本发明的一些实施例,所述铁铝渣干基中的铁含量为21%~28%。
根据本发明的一些实施例,所述铁铝渣干基中的硫含量为4%~7.5%。
根据本发明的一些实施例,所述铁铝渣干基中的钠含量为3.54%~4.72%。
根据本发明的一些实施例,所述铁铝渣的含水率为35~55%。
根据本发明的一些实施例,所述铁铝渣的粒径≤2cm。由此,能够增加铁铝渣与硫磺的混合均匀度,使得高温反应更完全,提高了反应效率。
根据本发明的一些实施例,以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计,所述硫磺的质量百分比为5%~45%。
根据本发明的一些实施例,以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计,所述硫磺的质量百分比为8%~42%。
根据本发明的一些实施例,以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计,所述硫磺的质量百分比为35%~42%。
根据本发明的一些实施例,以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计,所述硫磺的质量百分比为40%~42%。
根据本发明的一些实施例,所述焙烧温度为1100℃~1200℃。
根据本发明的一些实施例,所述焙烧时间为5min~70min。
根据本发明的一些实施例,所述焙烧时间为10min~60min。
根据本发明的一些实施例,还包括对所述富铁组分进行磁选,得到铁组分。由此,可以将铁组份和铝组份分离。
根据本发明的一些实施例,所述铁组分中的铁含量高于65%。
根据本发明的一些实施例,所述铁组分中的铁含量为65%~90%。
根据本发明的一些实施例,所述铁组分中的铁含量为70%~85%。
根据本发明的一些实施例,所述铁组分中的硫含量≤0.5%。
根据本发明的一些实施例,所述铁组分中的硫含量≤0.3%。
根据本发明的一些实施例,所述所述磁选前包括细破。所述细破后的焙烧料的粒径≤5mm。由此,能够提高磁选分离效率,降低富铁组份中的杂质含量。
根据本发明的一些实施例,所述含硫尾气的成分包括SO2、O2和N2。
根据本发明的一些实施例,所述含硫尾气中,SO2浓度为30000mg/Nm3~140000mg/Nm3。
根据本发明的一些实施例,所述含硫尾气用于制备硫酸。
根据本发明的一些实施例,所述磁选后的剩余尾渣可用于制备蒸压加气砌块。
根据本发明的一些实施例,所述蒸压加气砌块的制备方法包括以下步骤:将5wt%~30wt%尾渣、25wt%~35wt%水泥、15wt%~35wt%粉煤灰、10wt%~15wt%轻质陶粒混合后,得混合物;以混合物的质量计,加入20wt%~35wt%水和0.05wt%~0.5wt%发泡剂混匀后,依次浇筑成型、脱模和养护,即得所述蒸压加气砌块。
根据本发明的一些实施例,所述养护的温度为180℃~210℃。
根据本发明的一些实施例,所述养护的温度为190℃~200℃。
根据本发明的一些实施例,所述养护的温度为195℃。
根据本发明的一些实施例,所述养护的时间为7h~9h。
根据本发明的一些实施例,所述养护的时间为8h。
根据本发明的第二方面实施例的应用,具体为上述第一方面实施例所述的回收方法在废旧锂电池回收中的应用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施例的废旧锂电池中铁和硫的回收方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。
实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下述实施例中所用的硫磺为粉状,硫含量≥96%。
实施例提供一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,具体流程如图1所示。
下述实施例中铁铝渣的制备方法为:将废旧锂电池进行破碎筛分,分选出金属铁、铜、铝外售,剩余电池粉料经过酸浸,得到浸出液,对浸出液用碳酸钠溶液调节pH至3.6~4.1,铁铝沉降,得到一次铁铝渣;继续调节pH至4.5~5.0,获得二次铁铝渣。
下述实施例中,所用的铁铝渣的含水率为50%;以铁铝渣干基的质量计,铁含量为24.5%,钠含量为4.72%,硫含量为6%,铝含量5.82%,锰含量5.69%。
实施例1
本实施例提供一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,具体步骤如下:
(1)将铁铝渣破碎至直径≤2cm后,将2吨铁铝渣、538kg硫磺搅拌均匀,得到混合物料。
(2)将混合物料送入回转窑经1100℃高温焙烧10min,得焙烧料;将焙烧料细破至粒径≤5mm后进行磁选,分离得到磁性高铁料287kg和尾渣380kg。
铁回收率达92.54%,硫回收率达98.40%。其中,磁性高铁料的含铁量为79wt%、含硫量为0.26wt%,可用于外售;尾渣中的含硫量为0.31wt%;焙烧过程中产生的高硫尾气(SO2含量为58800mg/Nm3)经环保***除尘、氧化制酸后达标排放,且可制得质量分数为98%的硫酸,用于酸性浸出工序。
(3)将20wt%步骤(2)得的尾渣和35wt%水泥、34wt%粉煤灰、11wt%轻质陶粒混合后,得混合物;以混合物的质量计,加入25wt%水、0.08wt%发泡剂混合后,浇筑,预养护脱模,切割成型,送入蒸压釜经195℃蒸压养护8小时后,码垛打包制备得到700级蒸压加气块砌块,该蒸压加气砌块的体积密度为710kg/m3,抗压强度3.8MPa。
实施例2
本实施例提供一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,具体步骤如下:
(1)将铁铝渣破碎至直径≤2cm后,将2吨铁铝渣、724kg硫磺搅拌均匀,得到混合物料。
(2)将混合物料送入回转窑经1150℃高温焙烧10min,得焙烧料;将焙烧料细破至粒径≤5mm后进行磁选,分离得到磁性高铁料281kg和尾渣388kg。
铁回收率达95.20%,硫回收率达98.68%。其中,磁性高铁料的含铁量为83wt%、含硫量为0.22wt%,可用于外售;尾渣中的含硫量为0.25wt%;焙烧过程中产生的高硫尾气(SO2含量为79400mg/Nm3)经环保***除尘、氧化制酸后达标排放,且可制得质量分数为98%的硫酸,用于酸性浸出工序。
(3)将15wt%步骤(2)得的尾渣和35wt%水泥、39wt%粉煤灰、11wt%轻质陶粒混合后,得混合物;以混合物的质量计,加入25wt%水、0.10wt%发泡剂混合后,浇筑,预养护脱模,切割成型,送入蒸压釜经195℃蒸压养护8小时后,码垛打包制备得到700级蒸压加气块砌块,该蒸压加气砌块的体积密度为697kg/m3,抗压强度3.91MPa。
实施例3
本实施例提供一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,具体步骤如下:
(1)将铁铝渣破碎至直径≤2cm后,将2吨铁铝渣、87kg硫磺搅拌均匀,得到混合物料。
(2)将混合物料送入回转窑经1150℃高温焙烧60min,得焙烧料;将焙烧料细破至粒径≤5mm后进行磁选,分离得到磁性高铁料304kg和尾渣365kg。
铁回收率达89.30%,硫回收率达99.43%。其中,磁性高铁料的含铁量为72wt%、含硫量为0.07wt%,可用于外售;尾渣中的含硫量为0.13wt%;焙烧过程中产生的高硫尾气(SO2含量为13000mg/Nm3)经环保***除尘、氧化制酸后达标排放,且可制得质量分数为98%的硫酸,用于酸性浸出工序。
(3)将5wt%步骤(2)得的尾渣和35wt%水泥、45wt%粉煤灰、15wt%轻质陶粒混合后,得混合物;以混合物的质量计,加入25wt%水、0.20wt%发泡剂混合后,浇筑,预养护脱模,切割成型,送入蒸压釜经195℃蒸压养护8小时后,码垛打包制备得到700级蒸压加气块砌块,该蒸压加气砌块的体积密度为688kg/m3,抗压强度3.56MPa。
实施例4
本实施例提供一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,具体步骤如下:
(1)将铁铝渣破碎至直径≤2cm后,将2吨铁铝渣、250kg硫磺配搅拌均匀,得到混合物料。
(2)将混合物料送入回转窑经1200℃高温焙烧30min,得焙烧料;将焙烧料细破至粒径≤5mm后进行磁选,分离得到磁性高铁料291kg和尾渣377kg。
铁回收率达91.46%,硫回收率达99.15%。其中,磁性高铁料的含铁量为77wt%、含硫量为0.13wt%,可用于外售;尾渣中的含硫量为0.17wt%;焙烧过程中产生的高硫尾气(SO2含量为30500mg/Nm3)经环保***除尘、氧化制酸后达标排放,且可制得质量分数为98%的硫酸,用于酸性浸出工序。
(3)将15wt%步骤(2)得的尾渣和35wt%水泥、35wt%粉煤灰、15wt%轻质陶粒混合后,得混合物;以混合物的质量计,加入25wt%水、0.10wt%发泡剂混合后,浇筑,预养护脱模,切割成型,送入蒸压釜经195℃蒸压养护8小时后,码垛打包制备得到700级蒸压加气块砌块,该蒸压加气砌块的体积密度为703kg/m3,抗压强度3.66MPa。
实施例5
本实施例提供一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,具体步骤如下:
(1)将铁铝渣破碎至直径≤2cm后,将2吨铁铝渣、666.7kg硫磺搅拌均匀,得到混合物料。
(2)将混合物料送入回转窑经1200℃高温焙烧30min,得焙烧料;将焙烧料细破至粒径≤5mm后进行磁选,分离得到磁性高铁料276kg和尾渣392kg。
铁回收率达95.76%,硫回收率达99.67%。其中,磁性高铁料的含铁量为85wt%、含硫量为0.03wt%,可用于外售;尾渣中的含硫量为0.08wt%;焙烧过程中产生的高硫尾气(SO2含量为72000mg/Nm3)经环保***除尘、氧化制酸后达标排放,且可制得质量分数为98%的硫酸,用于酸性浸出工序。
(3)将20wt%步骤(2)得的尾渣和35wt%水泥、30wt%粉煤灰、15wt%轻质陶粒混合后,得混合物;以混合物的质量计,加入25wt%水、0.20wt%发泡剂混合后,浇筑,预养护脱模,切割成型,送入蒸压釜经195℃蒸压养护8小时后,码垛打包制备得到700级蒸压加气块砌块,该蒸压加气砌块的体积密度为691kg/m3,抗压强度4.07MPa。
对比例1
本对比例提供一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,与实施例4相比,区别仅在于:将步骤(2)的焙烧温度1200℃替换为860℃。
对比例1制得磁性高铁料273kg和尾渣396kg,磁性高铁料的含铁量为68wt%、含硫量为1.21wt%,铁回收率为75.77%,;尾渣中的含硫量为3.53wt%,硫回收率为85.60%,用于制备蒸压加气砌块时,不仅会影响蒸压加气砌块的表观,使蒸压加气砌块颜色偏红色,还会影响水泥硬化强度,使蒸压加气砌块的抗压强度降低25%以上。
上面对本发明实施例作了详细说明,但本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,包括以下步骤:
将废旧锂电池回收产生的铁铝渣与硫磺混匀后,在1000℃~1350℃条件下焙烧,得到富铁组分和含硫尾气;
所述铁铝渣包括黄钠铁矾、氢氧化铝、氢氧化铁中的至少一种;
所述铁铝渣干基中的铁含量为14%~35%;
所述铁铝渣干基中的硫含量为4%~7.5%;
以所述铁铝渣与所述硫磺的总质量计,所述硫磺的质量百分比为5%~45%。
2.根据权利要求1所述废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,所述含硫尾气包括SO2、O2和N2。
3.根据权利要求1所述废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,所述焙烧温度为1100℃~1200℃。
4.根据权利要求1所述废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,所述焙烧时间为5min~70min。
5.根据权利要求4所述废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,所述焙烧时间为10min~60min。
6.根据权利要求1所述废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,所述含硫尾气用于制备硫酸。
7.根据权利要求1所述废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,还包括对所述富铁组分进行磁选,得到铁组分;进一步,所述铁组分中的铁含量为65~90%。
8.根据权利要求7所述的废旧锂电池中铁和硫的回收方法,其特征在于,所述铁组分中的硫含量≤0.5%。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种废旧锂电池中铁和硫的回收方法在废旧锂电池回收中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210978854.1A CN115433825B (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210978854.1A CN115433825B (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115433825A CN115433825A (zh) | 2022-12-06 |
CN115433825B true CN115433825B (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=84241993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210978854.1A Active CN115433825B (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115433825B (zh) |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101457289A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-17 | 云南常青树投资有限公司 | 中低品位硫铁矿综合利用副产高铝渣和硅铁的方法 |
CN101456559A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-17 | 云南常青树投资有限公司 | 中低品位硫铁矿副产多孔二氧化硅、氢氧化铝和铁黄的方法 |
CN102534223A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-07-04 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种从废旧锂离子电池中回收有价金属的方法 |
CN102815730A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-12-12 | 北京化工大学 | 一种高硫铝土矿的氧化脱硫-磁化除铁预处理方法 |
CN102888515A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-01-23 | 金川集团股份有限公司 | 一种黄钠铁矾渣的综合利用方法 |
CN105958148A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-21 | 长沙理工大学 | 一种从废旧镍钴锰酸锂电池材料中回收有价金属的方法 |
CN106048209A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-10-26 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 处理黄钠铁钒渣的方法及*** |
JP2016191093A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池スクラップからの鉄及びアルミニウムの除去方法 |
CN106715730A (zh) * | 2014-07-08 | 2017-05-24 | 阿瓦塔纳有限公司 | 从含钛矿物提取产物 |
JP2018197385A (ja) * | 2017-05-24 | 2018-12-13 | 住友金属鉱山株式会社 | リンの除去方法、有価金属の回収方法 |
CN110408791A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-05 | 中南大学 | 一种还原自硫化焙烧预处理铁矾渣的方法 |
CN111118294A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-08 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法 |
WO2021114747A1 (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 贝特瑞(天津)纳米材料制造有限公司 | 废旧磷酸铁锂选择性氧化-还原再生的方法、再生磷酸铁锂和锂离子电池 |
CN113528810A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-22 | 广东邦普循环科技有限公司 | 处理红土镍矿浸出渣和黄钠铁矾渣的混合物的方法和应用 |
WO2022062675A1 (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种废旧锂电池正极材料的回收方法 |
CN114291854A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 中南大学 | 一种废旧电池正极材料资源化的处理方法 |
CN114480854A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-13 | 湖南裕能新能源电池材料股份有限公司 | 从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法 |
WO2022130793A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池廃棄物の処理方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040156765A1 (en) * | 2003-02-12 | 2004-08-12 | Nichromet Extraction Inc. | Gold and silver recovery from polymetallic sulfides by treatment with halogens |
US20160045841A1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-02-18 | Transtar Group, Ltd. | New and improved system for processing various chemicals and materials |
US11430997B2 (en) * | 2019-11-01 | 2022-08-30 | Battery Reclamation Research Associates Llc | Process for separating and recycling a spent alkaline battery |
-
2022
- 2022-08-16 CN CN202210978854.1A patent/CN115433825B/zh active Active
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101457289A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-17 | 云南常青树投资有限公司 | 中低品位硫铁矿综合利用副产高铝渣和硅铁的方法 |
CN101456559A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-06-17 | 云南常青树投资有限公司 | 中低品位硫铁矿副产多孔二氧化硅、氢氧化铝和铁黄的方法 |
CN102534223A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-07-04 | 湖南邦普循环科技有限公司 | 一种从废旧锂离子电池中回收有价金属的方法 |
CN102815730A (zh) * | 2012-08-07 | 2012-12-12 | 北京化工大学 | 一种高硫铝土矿的氧化脱硫-磁化除铁预处理方法 |
CN102888515A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-01-23 | 金川集团股份有限公司 | 一种黄钠铁矾渣的综合利用方法 |
CN106715730A (zh) * | 2014-07-08 | 2017-05-24 | 阿瓦塔纳有限公司 | 从含钛矿物提取产物 |
JP2016191093A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池スクラップからの鉄及びアルミニウムの除去方法 |
CN105958148A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-09-21 | 长沙理工大学 | 一种从废旧镍钴锰酸锂电池材料中回收有价金属的方法 |
CN106048209A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-10-26 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 处理黄钠铁钒渣的方法及*** |
JP2018197385A (ja) * | 2017-05-24 | 2018-12-13 | 住友金属鉱山株式会社 | リンの除去方法、有価金属の回収方法 |
CN110408791A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-05 | 中南大学 | 一种还原自硫化焙烧预处理铁矾渣的方法 |
WO2021114747A1 (zh) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 贝特瑞(天津)纳米材料制造有限公司 | 废旧磷酸铁锂选择性氧化-还原再生的方法、再生磷酸铁锂和锂离子电池 |
CN111118294A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-08 | 北京矿冶科技集团有限公司 | 一种从废旧锂离子电池材料中分步回收有价金属的方法 |
WO2022062675A1 (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种废旧锂电池正极材料的回收方法 |
WO2022130793A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池廃棄物の処理方法 |
CN113528810A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-22 | 广东邦普循环科技有限公司 | 处理红土镍矿浸出渣和黄钠铁矾渣的混合物的方法和应用 |
CN114291854A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-08 | 中南大学 | 一种废旧电池正极材料资源化的处理方法 |
CN114480854A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-13 | 湖南裕能新能源电池材料股份有限公司 | 从废旧锂离子电池材料中提取有价金属的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
废旧磷酸铁锂电池回收技术综述;卢娜丽;张邦胜;刘贵清;张帆;王芳;;中国资源综合利用(第02期);第109-113页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115433825A (zh) | 2022-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11279655B2 (en) | Method of making waterproof magnesium oxychloride refractory brick by fly ash from municipal solid waste incineration | |
CN104445944B (zh) | 一种危险固废制备微晶玻璃的方法 | |
CN111850214A (zh) | 一种钢渣与赤泥反应资源回收再利用新工艺及应用 | |
CN108273830B (zh) | 一种铜冶炼典型废渣协同固化/稳定化处理方法 | |
CN114606386B (zh) | 一种废弃锂电池磨浸回收钴和锂的工艺 | |
WO2014154154A1 (zh) | 锰酸锂电池正极材料回收方法 | |
CN112341017B (zh) | 一种铝灰渣制备高强度地质聚合物胶凝材料的方法 | |
CN115261608B (zh) | 一种改善提钒尾渣球团强度强化还原脱碱的方法与*** | |
CN101531503B (zh) | 一种制取软磁锰锌铁混合料的方法 | |
CN113857222A (zh) | 一种无害化处理赤泥的方法 | |
CN108987841A (zh) | 一种从废旧锂离子电池中回收有价金属的方法 | |
CN111101002A (zh) | 一种皮江法炼镁联产水泥的生产工艺 | |
CN115433825B (zh) | 一种废旧锂电池中铁和硫的综合回收方法 | |
CN112062250A (zh) | 一种利用磷石膏还原产物处理有色冶炼废水的方法 | |
CN109402386B (zh) | 一种促进赤泥铁铝回收的复合添加剂及其制备、使用方法 | |
CN109280776B (zh) | 一种亚熔盐法回收电镀污泥中铬的方法 | |
CN106636680B (zh) | 一种大型堆积炭化法从高硅石煤中提取钒 | |
CN101973565A (zh) | 一种低温碱性熔炼法回收铝灰中铝的方法 | |
CN113443843B (zh) | 一种含砷废渣解毒用复合胶凝剂及其制备方法和应用 | |
CN111393139B (zh) | 一种利用锂辉石浮选尾矿制备多孔保水陶瓷材料的方法 | |
CN113430322A (zh) | 磷酸铁锂废旧电池中磷和铁的回收方法 | |
CN111172396A (zh) | 锂电池正负极材料中金属元素的回收方法 | |
CN115650660B (zh) | 一种高强度工业固废-水泥复合胶凝材料的制备方法 | |
CN116693272B (zh) | 一种钨渣资源化的方法及钨渣固化材料 | |
CN114855220B (zh) | 一种利用贫锰矿制取高纯锰的方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |