1.一種從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于,包括以下工序:
硫酸銨焙燒工序:
將廢舊鋰電池的正極片與硫酸銨按照質(zhì)量比為1:2.0~2.5進(jìn)行混合,然后高溫焙燒,得到還原焙燒渣,該還原焙燒渣中包含鋁箔和含有鈷、鋰金屬元素的硫酸鹽;
篩分工序:
采用振動篩分機(jī)將所述還原焙燒渣一邊振動一邊進(jìn)行篩分,分離除去鋁箔,得到含鈷和鋰的還原渣;
酸浸工序:
用稀硫酸將含鈷鋰的還原渣浸出一段時間,過濾掉濾渣后得到含鈷和鋰的硫酸鹽溶液;
除雜工序:
用碳酸鈉調(diào)節(jié)所述硫酸鹽溶液的pH至5.0~5.5,使銅離子、鐵離子和鋁離子沉淀,過濾除去沉淀,得到鈷鋰硫酸鹽混合溶液,該鈷鋰硫酸鹽混合溶液中銅離子、鐵離子和鋁離子的含量均在20mg/L以下;
沉鈷工序:
將氫氧化鈉加入溫度為65~75℃的所述鈷鋰硫酸鹽混合溶液中,控制溶液pH為7.5~9.5,過濾得到含鋰溶液和氫氧化鈷沉淀,
然后,將所述氫氧化鈷沉淀用85~95℃去離子水淋洗從而去除可溶性雜質(zhì),然后放入烘箱中烘干,再將烘干后的氫氧化鈷置于還原爐中,通H2還原,得到鈷粉;
沉鋰工序:
將所述含鋰溶液用鹽酸調(diào)節(jié)pH至7~8,加入過量的沉鋰劑來沉鋰,得到鋰鹽產(chǎn)品,
其中,所述沉鋰劑為氟化鈉和磷酸鈉中的任意一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述硫酸銨焙燒工序中,焙燒溫度在550~650℃,焙燒時間為4~7h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述酸浸工序中,是用0.5~2mol/L的稀硫酸按液固比5~8:1在溫度55~70℃將含鈷鋰的還原渣浸出1~2h,
所述液固比為所述稀硫酸的體積與所述還原渣的質(zhì)量之比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述沉鈷工序中,所述氫氧化鈷沉淀是在300~500℃被烘干,烘干后的所述氫氧化鈷通H2還原3~6 h,氫氣的流量為8~10m3/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中, 在所述硫酸銨焙燒工序中,是將廢舊鋰電池的正極片與硫酸銨按照質(zhì)量比為1:2.2~2.5進(jìn)行混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述酸浸工序中,稀硫酸的濃度為0.5~1mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述沉鋰工序中,在采用氟化鈉作為所述沉鋰劑的情況下,加入的氟化鈉的摩爾量為所述含鋰溶液中鋰元素摩爾量的1.3倍以上,沉鋰時溫度在55℃~70℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述沉鋰工序中,在采用氟化鈉作為所述沉鋰劑的情況下,加入的氟化鈉的摩爾量為所述含鋰溶液中鋰元素摩爾量的1.3~1.5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述沉鋰工序中,在采用磷酸鈉作為所述沉鋰劑的情況下,加入的磷酸鈉的摩爾量為所述含鋰溶液中鋰元素摩爾量的1.5倍以上,沉鋰時溫度在55℃~70℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的從廢舊鋰離子電池正極片中回收鈷和鋰的方法,其特征在于:
其中,在所述沉鋰工序中,在采用磷酸鈉作為所述沉鋰劑的情況下,加入的磷酸鈉的摩爾量為所述含鋰溶液中鋰元素摩爾量的1.5~1.7倍。