一种废旧锂电的回收方法与流程

本申请涉及废旧电池回收领域，特别涉及一种废旧锂电的回收方法。

背景技术：

1、目前，在废旧锂电正极材料的回收方法中，湿法回收具备工艺成熟、易大规模工业化、金属资源回收率高、成本低、效益高等优势，因此被认为是一种理想方法。但在传统湿法回收技术中，回收金属资源主要分为两种方法，分离提取和湿法再生。在回收过程中，锂资源往往都是最后一步工艺才被回收。在锂资源回收前，镍钴锰等有价金属分离工序或前驱体再生工序，会造成锂损失问题，最终导致含锂溶液中锂浓度的下降。另外，锂资源通常以锂盐，如碳酸锂的形式回收，但由于锂盐易溶于水，含锂溶液制备电池级锂盐需要保持较高的锂浓度，而回收液中锂浓度的降低会大幅地减少锂的回收率，难以直接制备电池级锂盐。

技术实现思路

1、本申请公开了一种废旧锂电的回收方法，解决了在湿法回收正极材料的过程中锂回收率低的问题。

2、为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

3、一种废旧锂电的回收方法，包括：

4、利用能够吸附-脱附锂的离子筛对除杂液进行锂吸附，获得富锂离子筛和除锂液；其中，所述除杂液是由废旧电池的待回收粉料经浸出和除杂后得到的，所述除杂液中含有锂离子和除锂离子之外的用于形成正极活性材料的金属离子；

5、所述除锂液依次经沉淀和干燥后获得正极活性材料的前驱体；

6、所述富锂离子筛经洗涤进行锂脱附，获得富锂液，所述富锂液经沉淀和干燥获得锂盐。

7、上述废旧锂电的回收方法，通过吸附-脱附锂的离子筛先选择性吸附除杂液中的锂离子得到富锂离子筛和除锂液。除锂液经过沉淀、干燥后得到含有除锂离子之外的用于形成正极活性材料的金属离子的前驱体。富锂离子筛经过锂脱附后得到富锂液，富锂液经过沉淀、干燥后得到锂盐。由此，本申请先选择性提取锂，再制备形成前驱体的方法，使待回收除杂液中的锂离子先被分离出来，避免了后续在其他金属分离工序或前驱体再生工序中带来的锂损失问题，从而提高了锂的回收率，进而制备高纯度锂盐。

8、在一些实施例中，所述锂吸附为动态锂吸附，所述动态锂吸附包括使所述除杂液流经所述离子筛进行锂吸附；在所述动态锂吸附中，所述除杂液的进料时间为120-300min，吸附温度为20-90℃，固液比为10-50g/l。

9、在一些实施例中，所述离子筛包括铝系锂离子筛、锰系锂离子筛、钛系锂离子筛中至少一种。

10、在一些实施例中，所述除锂液依次经沉淀和干燥后获得正极活性材料的前驱体，包括：向所述除锂液中通入第一沉淀剂和络合剂，进行成核反应；待所述成核反应结束后，升温进行晶化反应，过滤洗涤后得到所述前驱体。在一些实施例中，所述富锂离子筛经洗涤进行锂脱附，包括：待所述富锂离子筛中的锂含量饱和后，停止锂吸附，并向所述富锂离子筛中通入脱锂剂进行锂脱附，得到所述富锂液。

11、在一些实施例中，所述脱锂剂包括去离子水、稀硫酸、稀盐酸中的至少一种，脱附温度为60-90℃，脱附时间为120-300min。

12、在一些实施例中，所述富锂液经沉淀和干燥获得锂盐，包括：向所述富锂液中加入第二沉淀剂进行沉锂反应；待所述沉锂反应结束后，升温进行晶化反应，过滤洗涤后得到所述锂盐。

13、在一些实施例中，所述回收方法还包括制备除杂液的过程，所述除杂液的制备过程包括：所述待回收粉料经浆化获得待处理浆料，所述待处理浆料的溢流液经酸浸获得浸出液，所述浸出液的溢流液经除杂获得所述除杂液，所述除杂液经溢流进入所述吸附-脱附锂的离子筛。

14、在一些实施例中，所述浆化包括将所述待回收粉料与第一酸进行搅拌，获得所述待处理浆料；所述待回收粉料包括废弃的正极粉、废弃的极片粉、拆解的电池粉、焙烧处理后的电池粉中的至少一种。

15、在一些实施例中，所述酸浸包括向所述待处理浆料的溢流液中通入还原剂和第二酸，进行还原酸浸，得到所述浸出液；其中，所述还原浸酸环境中的ph值范围为0-1。

16、在一些实施例中，所述除杂包括对所述浸出液的溢流液进行过滤处理，得到滤液和滤渣；其中，向所述滤液中通入除杂剂进行除杂，得到所述除杂液；所述滤渣可循环至浆化过程中进行浆料的制备；所述除杂环境中的ph值范围为5-6。

技术特征：

1.一种废旧锂电的回收方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述锂吸附为动态锂吸附，所述动态锂吸附包括使所述除杂液流经所述离子筛进行锂吸附；

3.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述除锂液依次经沉淀和干燥后获得正极活性材料的前驱体，包括：

4.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述富锂离子筛经洗涤进行锂脱附，包括：

5.根据权利要求4所述的回收方法，其特征在于，所述脱锂剂包括去离子水、稀硫酸、稀盐酸中的至少一种，脱附温度为60-90℃，脱附时间为120-300min。

6.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述富锂液经沉淀和干燥获得锂盐，包括：

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种回收方法，其特征在于，所述回收方法还包括制备除杂液的过程，所述除杂液的制备过程包括：

8.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，所述浆化包括将所述待回收粉料与第一酸进行搅拌，获得所述待处理浆料；

9.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，所述酸浸包括向所述待处理浆料的溢流液中通入还原剂和第二酸，进行还原酸浸，得到所述浸出液；

10.根据权利要求7所述的回收方法，其特征在于，所述除杂包括对所述浸出液的溢流液进行过滤处理，得到滤液和滤渣；

技术总结
本发明公开一种废旧锂电的回收方法，该方法包括利用能够吸附‑脱附锂的离子筛对除杂液进行锂吸附，获得富锂离子筛和除锂液；其中，除杂液是由废旧电池的待回收粉料经浸出和除杂后得到的，除杂液中含有锂离子和除锂离子之外的用于形成正极活性材料的金属离子；除锂液依次经沉淀和干燥后获得正极活性材料的前驱体；富锂离子筛经锂脱附获得富锂液，富锂液经沉淀和干燥获得锂盐。本申请先选择性提取锂，再制备形成前驱体的方法，使待回收除杂液中的锂离子先被分离出来，避免了后续在其他金属分离工序或前驱体再生工序中带来的锂损失问题，从而提高了锂的回收率。

技术研发人员：谭江豪,王本平,申屠华剑,邓龙平,胡平平
受保护的技术使用者：宁波容百新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15