鈷酸鋰廢電池正極材料的浸出方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹的鈷酸鋰廢電池正極材料的浸出方法是將從鈷酸鋰廢電池中分離出的并經(jīng)焙燒預(yù)處理得到的正極材料和玉米秸稈粉加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密閉條件下進(jìn)行攪拌浸出。
【專利說(shuō)明】鈷酸鋰廢電池正極材料的浸出方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鈷酸鋰廢電池正極材料的一種浸出方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈷酸鋰電池是一類廣泛使用的電池，該電池使用報(bào)廢后將產(chǎn)生大量廢電池。由于這類電池含有大量重金屬，若棄入環(huán)境，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的直接和潛在危害。鈷酸鋰廢電池正極材料主要含鈷、鋰、銅和鋁，其中鈷、鋰和銅三者的總含量大于60%，很具回收價(jià)值。目前從鈷酸鋰廢電池正極材料中回收鈷、鋰和銅的工藝主要有火法工藝和濕法工藝?；鸱üに嚨玫降漠a(chǎn)品為合金材料，很難獲得較純的鈷、鋰和銅。濕法工藝比較容易得到較純的鈷、鋰和銅。浸出是濕法工藝中必不可少的一個(gè)過(guò)程。目前鈷酸鋰廢電池正極材料的浸出方法主要有鹽酸浸出法、硫酸浸出法、硝酸浸出法和混酸(硫酸加硝酸)浸出法。鹽酸浸出法，設(shè)備腐蝕大，酸霧產(chǎn)生量大而污染環(huán)境。硫酸浸出法消耗較昂貴的還原劑(如雙氧水等)。硝酸浸出法的硝酸消耗量大，而且會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物，污染環(huán)境。所有的濕法工藝都存在如何經(jīng)濟(jì)地提高浸出速度、提高金屬浸出率、降低酸耗和其它輔料消耗的問(wèn)題。雖然硝酸加工業(yè)純氧浸出法和混酸加工業(yè)純氧浸出法較好地解決了上述問(wèn)題，但浸出設(shè)備較復(fù)雜，而且廢電池浸出所需工業(yè)純氧量不大，廢電池處理企業(yè)就地生產(chǎn)工業(yè)純氧自用不經(jīng)濟(jì)，工業(yè)純氧的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用比較麻煩。開(kāi)發(fā)設(shè)備腐蝕小、浸出速度快、浸出率高、酸耗和其它輔料消耗低、使用方便、基本無(wú)環(huán)境污染的鈷酸鋰廢電池正極材料的浸出方法具有較大實(shí)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)目前鈷酸鋰廢電池正極材料浸出的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是尋找一種金屬浸出率高，浸出速度快，浸出率高，酸耗和其它輔料消耗低，使用方便，不用昂貴還原劑，基本無(wú)環(huán)境污染的鈷酸鋰廢電池正極材料的浸出方法，其特征在于將從鈷酸鋰廢電池中分離出的并經(jīng)焙燒預(yù)處理得到的正極材料和< 1.5mm的玉米秸桿粉加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密閉條件下進(jìn)行攪拌浸出。浸出結(jié)束后進(jìn)行液固分離，得到所需浸出溶液。反應(yīng)溫度為60V~80°C，浸出的硫酸初始濃度為Imol/L~4mol/L,硝酸的初始濃度為5g/L~10g/L浸出時(shí)間為2h~4h,浸出過(guò)程進(jìn)行攪拌，攪拌速度為30r/min~120r/min。硫酸加入量為加入反應(yīng)容器的正極材料中全部金屬浸出的硫酸理論消耗量的110%~140%。玉米秸桿粉的加入量以干基計(jì)為正極材料中LiCoO2質(zhì)量的90%~120%。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:在密閉并有玉米秸桿粉和硝酸存在的條件下，硫酸浸出經(jīng)焙燒預(yù)處理后的鈷酸鋰廢電池正極材料(材料中的鈷和鋰以鈷酸鋰形式存在，銅和鋁主要呈金屬氧化物形態(tài))時(shí)，浸出過(guò)程發(fā)生如下主要化學(xué)反應(yīng):
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
Al2O3 + 3H2S04 = 3A12 (SO4) 3 + 3H20
nC6H1005 + nH2S04 =n (C5H11O5) HSO4
【權(quán)利要求】
1.一種鈷酸鋰廢電池正極材料的浸出方法，其特征在于將從鈷酸鋰廢電池中分離出的并經(jīng)焙燒預(yù)處理得到的正極材料和< 1.5mm的玉米秸桿粉加入耐壓、耐硫酸和硝酸腐蝕的反應(yīng)釜中，加入硫酸和硝酸的混合溶液，并在密閉條件下進(jìn)行攪拌浸出，浸出結(jié)束后進(jìn)行液固分離，得到所需浸出溶液，反應(yīng)溫度為60°C~80°C，浸出的硫酸初始濃度為Imol/L~4mol/L,硝酸的初始濃度為5g/L~10g/L浸出時(shí)間為2h~4h,浸出過(guò)程進(jìn)行攪拌，攪拌速 度為30r/min~120r/min,硫酸加入量為加入反應(yīng)容器的正極材料中全部金屬浸出的硫酸理論消耗量的110%~140%，玉米秸桿粉的加入量以干基計(jì)為正極材料中LiCoO2質(zhì)量的90%~120%ο
【文檔編號(hào)】C22B21/00GK103757392SQ201310736593
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月29日
【發(fā)明者】龍炳清, 李貴, 林春 申請(qǐng)人:四川師范大學(xué)