專利名稱：從廢鋰離子電池中回收鈷和鋰的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢舊金屬的回收工藝。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池，它具有體積小、重量輕、能量密度大、工作電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)和無記憶效應(yīng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于攝像機(jī)、移動(dòng) 電話、筆記本電腦、照相機(jī)、便攜式測(cè)量?jī)x器等，此外，它也是未來電動(dòng)汽車首選的輕便高能 動(dòng)力電源。隨著鋰離子電池產(chǎn)量的逐年持續(xù)增長(zhǎng)，隨著而來的由于循環(huán)使用壽命到了期限 而需報(bào)廢的廢棄鋰離子電池以及在鋰離子電池制造中產(chǎn)生的電極邊角料及電極殘片的數(shù) 量也急劇增多，其后續(xù)的合理處理是一個(gè)亟待解決的重要問題。鋰離子電池中金屬的含量 約為鈷15%、銅14%、鋁4.7%、鐵2.5%、鋰0. 1 %，丟棄或掩埋處理都會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的 危害。目前，關(guān)于廢鋰離子電池的回收利用主要圍繞回收廢棄正極片、正極邊角料 及正極殘片中的鈷和鋰展開的，尤其是金屬鈷。有四項(xiàng)中國(guó)專利(200810116297.2、 200710032291. 2,200510018601. 6,200410019958. 1)分別公開了經(jīng)過廢電池拆解-分離 出正極片_有機(jī)溶劑浸泡或直接高溫焙燒_分離出正極活性材料鈷酸鋰LiCoO2-酸性浸 出-浸出液凈化-沉積等工藝環(huán)節(jié)從廢鋰離子電池正極廢料中回收鈷并制備Co2O3、電積鈷、 Co (OH)2,納米Co3O4粉體的方法；另有四項(xiàng)中國(guó)專利(200810198975. 0、200710129898. 2、 200810028730. 7,200510015078. 1)公開了以廢鋰離子電池中正極材料為原料經(jīng)濕法處理 或濕法與火法相結(jié)合的處理技術(shù)重新制備鋰離子電池正極活性材料鈷酸鋰的方法。還有兩 項(xiàng)中國(guó)專利(200810049182. 6,200810049183. 0)介紹了采用硫酸溶解-共沉淀-焙燒的技 術(shù)路線以廢鋰離子電池正極材料為原料制備鈷鐵氧體和鋰取代鈷鐵氧體的方法。再有兩項(xiàng) 中國(guó)專利(200710168446. 5、200910115531. 4)報(bào)道了采用生物冶金技術(shù)從廢鋰離子電池 中回收鈷和鋰的方法。采用濕法冶金技術(shù)或火法與濕法冶金相結(jié)合技術(shù)回收廢鋰離子電池中的金屬鈷 和鋰，目前已報(bào)道方法是采用的硫酸+雙氧水、鹽酸或硝酸溶解鋰離子電池正極活性材料 LiCoO2，這在浸出過程中不可避免地產(chǎn)生含酸氣體、Cl2或NOx廢氣，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的二 次污染。此外，浸出過程為了提高金屬回收率和縮短浸出時(shí)間都采用了較高的酸濃度，這對(duì) 浸出設(shè)備防腐的要求很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是防止從廢鋰離子電池中回收金屬的對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次廢氣污染以 及降低浸出過程對(duì)設(shè)備防腐的要求。本發(fā)明是從廢鋰離子電池中回收鈷和鋰的方法，其步驟為(1)報(bào)廢鋰離子電池的預(yù)處理將收集來的報(bào)廢的鋰離子電池在室溫下放置于 0. 1 0. 5mol/l的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行3 6小時(shí)的放電處理；放電處理后，將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行手工拆解，獲得正極片、負(fù)極片、隔膜和電池外殼、極耳；(2)獲得鋰離子電池廢正極片中的LiCoO2粉末將上一步得到的廢正極片剪切粉 碎，然后在500°C 600°C下煅燒2小時(shí)；煅燒后的殘余物采用lmol/1的NaOH溶液進(jìn)行處 理，處理后經(jīng)過濾、洗滌、烘干、研磨得到LiCoO2粉末；(3)焙燒將上一步得到的LiCoO2粉末與配制的堿金屬鹽按質(zhì)量比為1 3 9 的比例充分混合后裝入坩堝中，然后在500°C 750°C下焙燒0. 2 3小時(shí)；(4)水浸焙燒處理結(jié)束后，將坩堝中的物質(zhì)在40°C 70°C的溫度下用水進(jìn)行浸 出，浸出時(shí)間為5 30分鐘；(5)CoC204 禾口 Li2CO3 的制備在 50°C 60°C條件下，將 0. lmol/l-O. 5mol/l 的草 酸鈉或草酸鉀溶液緩慢加入上一步得到的浸出液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在100°c 150°C溫度 下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)1 2小時(shí)，得到草酸鈷CoC2O4 ；在95°C 98°C條件下，將0. Imol/ 1-1. Omol/1的碳酸鈉或碳酸鉀溶液緩慢加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在 100°C 150°C溫度下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)1 2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2CO3 ；(6)浸出廢液的處理將上一步沉鈷和沉鋰后的浸出廢液用濃硫酸調(diào)整成分使溶 液中硫酸的濃度為40% 60%，在蒸發(fā)結(jié)晶器中濃縮，結(jié)晶控制條件為真空度0.012MPa 0. 015MPa、溫度為120°C 140°C，結(jié)晶物在50°C 80°C溫度進(jìn)行干燥，時(shí)間持續(xù)1 3小 時(shí)，獲得鈉和鉀的硫酸氫鹽。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有工藝流程短、易操作、對(duì)設(shè)備要求低、金屬鈷和鋰回收 率高、成本低、處理過程中不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是從廢鋰離子電池中回收鈷和鋰的方法，其步驟為(1)報(bào)廢鋰離子電池的預(yù)處理將收集來的報(bào)廢的鋰離子電池在室溫下放置于 0. 1 0. 5mol/l的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行3 6小時(shí)的放電處理；放電處理后，將報(bào)廢的 鋰離子電池進(jìn)行手工拆解，獲得正極片、負(fù)極片、隔膜和電池外殼、極耳；(2)獲得鋰離子電池廢正極片中的LiCoO2粉末將上一步得到的廢正極片剪切粉 碎，然后在500°C 600°C下煅燒2小時(shí)；煅燒后的殘余物采用lmol/1的NaOH溶液進(jìn)行處 理，處理后經(jīng)過濾、洗滌、烘干、研磨得到LiCoO2粉末；(3)焙燒將上一步得到的LiCoO2粉末與配制的堿金屬鹽按質(zhì)量比為1 3 9 的比例充分混合后裝入坩堝中，然后在500°C 750°C下焙燒0. 2 3小時(shí)；(4)水浸焙燒處理結(jié)束后，將坩堝中的物質(zhì)在40°C 70°C的溫度下用水進(jìn)行浸 出，浸出時(shí)間為5 30分鐘；(5)CoC204 禾口 Li2CO3 的制備在 50°C 60°C條件下，將 0. lmol/1-0· 5mol/l 的草 酸鈉或草酸鉀溶液緩慢加入上一步得到的浸出液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在100°c 150°C溫度 下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)1 2小時(shí)，得到草酸鈷CoC2O4 ；在95°C 98°C條件下，將0. Imol/ 1-1. Omol/Ι的碳酸鈉或碳酸鉀溶液緩慢加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在100°C 150°c溫度下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)1 2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2CO3 ；(6)浸出廢液的處理將上一步沉鈷和沉鋰后的浸出廢液用濃硫酸調(diào)整成分使溶 液中硫酸的濃度為40% 60%，在蒸發(fā)結(jié)晶器中濃縮，結(jié)晶控制條件為真空度0.012MPa 0. 015MPa、溫度為120°C 140°C，結(jié)晶物在50°C 80°C溫度進(jìn)行干燥，時(shí)間持續(xù)1 3小 時(shí)，獲得鈉和鉀的硫酸氫鹽。以上步驟(3)中配制的堿金屬鹽為包括硫酸氫鈉、焦硫酸鈉、硫酸氫鉀、焦硫酸鉀 中的一種或兩種的混合物，混合物中鈉鹽和鉀鹽的質(zhì)量比為1 1 0.01。以上步驟(6)獲得的鈉和鉀的硫酸氫鹽調(diào)配成鈉鹽和鉀鹽的質(zhì)量比為1 1 0.01的堿金屬鹽后返回到步驟(3)中再利用。下面結(jié)合更為具體的實(shí)施例進(jìn)一步展開本發(fā)明。報(bào)廢鋰離子電池的預(yù)處理對(duì)于每個(gè)實(shí)施例是相同的，原料也包括從鋰離子電池制 造企業(yè)收集來的正極邊角料、正極殘片，混合后剪切粉碎。實(shí)施例1 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒2小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)，浸 出時(shí)間為10分鐘。在50°C條件下，將0. 2mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出液中， 沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到草酸鈷CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為 98. 5%。實(shí)施例2 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒1小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)，浸 出時(shí)間為10分鐘。在50°C條件下，將0. 2mol/l草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出液中，沉 淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到草酸鈷CoC204。在95°C條件下，將 0. 5mol/l碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí) 間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%,Li的回收率為98. 5%。實(shí)施例3 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒0. 5小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為10分鐘。在50°C條件下，將0.2mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為 98. 5%。實(shí)施例4 按質(zhì)量比為1 7. 5 1.5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒2小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.4mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在98°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為 98. 5%。實(shí)施例5 按質(zhì)量比為1 8. 2 0.8比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒2小時(shí)，在60°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0. 4mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在98°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2CO3。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為 98. 5%。實(shí)施例6 按質(zhì)量比為1 1.5 1.5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒2小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.4mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在98°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為90.7%，Li的回收率為 88. 5%。實(shí)施例7 按質(zhì)量比為1 2. 5 2. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒2小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為98.9%，Li的回收率為 95. 5%。實(shí)施例8 按質(zhì)量比為1 3. 5 3. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在700°C溫度下焙燒2小時(shí)，在40°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為 98. 5%。實(shí)施例9 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在600°C溫度下焙燒0. 5小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)，浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為 98. 5%。實(shí)施例10 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物2g，充分混合后置于坩堝，在600°C溫度下焙燒1小時(shí)，在40°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為 98. 5%。實(shí)施例11 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在600°C溫度下焙燒2小時(shí)，40°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)，浸出 時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0. 5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出液中，沉 淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下，將0. 5mol/ 1的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持 續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2CO3。整個(gè)過程鈷的回收率為99. 99%, Li的回收率為98. 5%。實(shí)施例12 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在500°C溫度下焙燒0.5小時(shí)，50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為90.5%，Li的回收率為 87. 5%。實(shí)施例13 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在500°C溫度下焙燒1小時(shí)，在40°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)， 浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。整個(gè)過程鈷的回收率為93.5%，Li的回收率為 90. 5%。實(shí)施例14 按質(zhì)量比為1 4. 5 4. 5比例稱取廢LiCoO2粉末、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀混合物 2g，充分混合后置于坩堝，在500°C溫度下焙燒2小時(shí)，在50°C下用水浸出坩堝中的物質(zhì)，浸出時(shí)間為20分鐘。在50°C條件下，將0.5mol/l的草酸鈉溶液加入上一步得到的浸出 液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到CoC204。在95°C條件下， 將0. 5mol/l的碳酸鈉溶液加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在120°C下進(jìn)行烘 干，時(shí)間持續(xù)2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2C03。 整個(gè)過程鈷的回收率為97.9%，Li的回收率為 95. 5%。
權(quán)利要求
從廢鋰離子電池中回收鈷和鋰的方法，其步驟為(1)報(bào)廢鋰離子電池的預(yù)處理將收集來的報(bào)廢的鋰離子電池在室溫下放置于0.1～0.5mol/l的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行3～6小時(shí)的放電處理；放電處理后，將報(bào)廢的鋰離子電池進(jìn)行手工拆解，獲得正極片、負(fù)極片、隔膜和電池外殼、極耳；(2)獲得鋰離子電池廢正極片中的LiCoO2粉末將上一步得到的廢正極片剪切粉碎，然后在500℃～600℃下煅燒2小時(shí)；煅燒后的殘余物采用1mol/l的NaOH溶液進(jìn)行處理，處理后經(jīng)過濾、洗滌、烘干、研磨得到LiCoO2粉末；(3)焙燒將上一步得到的LiCoO2粉末與配制的堿金屬鹽按質(zhì)量比為1∶3～9的比例充分混合后裝入坩堝中，然后在500℃～750℃下焙燒0.2～3小時(shí)；(4)水浸焙燒處理結(jié)束后，將坩堝中的物質(zhì)在40℃～70℃的溫度下用水進(jìn)行浸出，浸出時(shí)間為5～30分鐘；(5)CoC2O4和Li2CO3的制備在50℃～60℃條件下，將0.1mol/l-0.5mol/l的草酸鈉或草酸鉀溶液緩慢加入上一步得到的浸出液中，沉淀物經(jīng)洗滌，在100℃～150℃溫度下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)1～2小時(shí)，得到草酸鈷CoC2O4；在95℃～98℃條件下，將0.1mol/l-1.0mol/l的碳酸鈉或碳酸鉀溶液緩慢加入沉鈷后的浸出液中，所得沉淀物經(jīng)洗滌，在100℃～150℃溫度下進(jìn)行烘干，時(shí)間持續(xù)1～2小時(shí)，得到碳酸鋰Li2CO3；(6)浸出廢液的處理將上一步沉鈷和沉鋰后的浸出廢液用濃硫酸調(diào)整成分使溶液中硫酸的濃度為40％～60％，在蒸發(fā)結(jié)晶器中濃縮，結(jié)晶控制條件為真空度0.012MPa～0.015MPa、溫度為120℃～140℃，結(jié)晶物在50℃～80℃溫度進(jìn)行干燥，時(shí)間持續(xù)1～3小時(shí)，獲得鈉和鉀的硫酸氫鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢鋰離子電池中回收鈷和鋰的方法，其特征在于步驟(3) 中配制的堿金屬鹽為包括硫酸氫鈉、焦硫酸鈉、硫酸氫鉀、焦硫酸鉀中的一種或兩種的混合 物，混合物中鈉鹽和鉀鹽的質(zhì)量比為1 1 0.01。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢鋰離子電池中回收鈷和鋰的方法，其特征在于步驟(6) 獲得的鈉和鉀的硫酸氫鹽調(diào)配成鈉鹽和鉀鹽的質(zhì)量比為1 1 0. 01的堿金屬鹽后返回 到步驟(3)中再利用。
全文摘要
從廢鋰離子電池中回收鈷和鋰的方法，其目的是防止從廢鋰離子電池中回收金屬的對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次廢氣污染以及降低浸出過程對(duì)設(shè)備防腐的要求，首先將廢鋰離子電池進(jìn)行放電、拆解，廢正極片堿浸和過濾處理得到LiCoO2粉末，LiCoO2粉末與堿金屬鈉和鉀的鹽按質(zhì)量比為1∶3～9的比例充分混合后于500℃～750℃溫度下焙燒0.2～3小時(shí)，焙燒產(chǎn)物在40℃～70℃的溫度下用水進(jìn)行5～30分鐘浸出，浸出液經(jīng)沉鈷和沉鋰操作獲得草酸鈷和碳酸鋰，浸出廢液用硫酸調(diào)整成分并進(jìn)行結(jié)晶處理獲得鈉和鉀的硫酸氫鹽，鈉和鉀的硫酸氫鹽能在焙燒過程被再利用。
文檔編號(hào)C22B26/12GK101818251SQ20091011770
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者張勝全, 王大輝 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)