本發(fā)明涉及廢舊電池領(lǐng)域，具體涉及一種裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝。

背景技術(shù)：

1、廢舊三元鋰電池裂解后產(chǎn)出的黑粉，含鎳、鈷、錳、鋰、銅等有價(jià)金屬，回收利用價(jià)值大，通過(guò)濕法冶金回收可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值；但裂解產(chǎn)出的黑粉中存在雜質(zhì)金屬特別是鐵、鋁等，同時(shí)存在未裂解充分有機(jī)物，對(duì)于有價(jià)金屬尤其是鎳、鈷、錳、鋰的回收造成不良影響。

2、目前對(duì)廢舊三元鋰電池裂解后產(chǎn)出的黑粉處理工藝主要包括以下步驟：（1）浸出：裂解后的三元電池黑粉，通過(guò)中浸調(diào)節(jié)ph至2.5-3.0，得到中浸液；（2）沉銅：通過(guò)一步沉銅將銅含量控制在＜10ppm；（3）沉鐵鋁：調(diào)節(jié)ph除鐵鋁；其中，沉銅渣和沉鐵鋁渣都會(huì)夾帶鎳鈷錳等有價(jià)金屬，因此沉銅渣和鐵鋁渣還需要通過(guò)酸洗等步驟回收有價(jià)金屬，尤其是鐵鋁渣通常需要采用兩步酸洗+一步水洗。

3、但常規(guī)方式浸出步驟中，中浸ph控制過(guò)高，容易導(dǎo)致凈化液中油分和cod含量超標(biāo)；通過(guò)一步除銅法除銅造成沉淀劑使用量大，有價(jià)金屬夾帶量多，銅渣洗滌難等問(wèn)題；除鐵鋁渣兩步洗滌法，鐵鋁洗回率高，輔料消耗量大，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)中凈化液中油分和cod含量易超標(biāo)、有價(jià)金屬損失率高和輔料消耗量大的技術(shù)問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，包括以下步驟：

4、s1，將裂解三元電池黑粉加水漿化，得到黑粉漿料；

5、s2，向黑粉漿料中加入酸液調(diào)節(jié)ph值至0.5～1.0，再滴加雙氧水調(diào)節(jié)ph值至1.5～2.0，分離得到中浸液；

6、s3，向中浸液中加入硫代硫酸鹽進(jìn)行一步除銅，得到一步除銅后液；

7、s4，向一步除銅后液中加入硫鹽化合物溶液進(jìn)行二步除銅，得到二步除銅后液；

8、s5，向二步除銅后液中加入氧化劑，再調(diào)節(jié)ph進(jìn)行除鐵鋁，得到凈化液。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：

10、本發(fā)明通過(guò)中浸步驟，浸出有價(jià)金屬并洗出溶液中殘存油分；一步除銅中通過(guò)硫代硫酸鹽作為除銅劑先除去95%以上的銅，再在二步除銅中通過(guò)硫鹽化合物除去溶液中剩余的銅，通過(guò)兩步除銅以及除銅劑的配合，在有效除銅的同時(shí)避免夾帶其他金屬；最后通過(guò)氧化劑將亞鐵離子氧化為三價(jià)態(tài)鐵離子，并調(diào)整ph除去溶液中鐵鋁，得到主要含鎳、鈷、錳、鋰的凈化液；本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)銅等有價(jià)金屬回收提純的同時(shí)去除雜質(zhì)金屬及有機(jī)物，所得凈化液中油分和雜質(zhì)金屬離子含量低，利于后續(xù)對(duì)主要有價(jià)金屬鎳、鈷、錳、鋰的回收，生產(chǎn)效率高效，輔材消耗量低，更適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，步驟s1中，所述裂解三元電池黑粉和水的質(zhì)量比為1：（1.8～2.5）；漿化時(shí)間在0.5h以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，步驟s2中，向黑粉漿料中加入酸液調(diào)節(jié)ph值至0.5～1.0并維持10min以上，再滴加雙氧水調(diào)節(jié)ph值至1.5～2.0，熟化至少0.5h，經(jīng)固液分離得到中浸液和中浸渣。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，還包括對(duì)所述中浸渣進(jìn)行酸浸處理，所述酸浸處理具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，步驟s3中還包括：采用ph在1.0～1.5的稀硫酸對(duì)一步除銅得到的一步除銅渣進(jìn)行酸洗，液固比為（2.5～3.5）:1，洗滌時(shí)間在1h以上，得到硫化亞銅渣和一步除銅酸洗液；和/或，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，步驟s3中，所述硫代硫酸鹽包括硫代硫酸鈉；所述硫代硫酸鈉與中浸液所含的銅離子摩爾比為（0.95～1.05）:1；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，步驟s4中，所述硫鹽化合物溶液包括硫化鈉溶液；所述硫化鈉與一步除銅后液中銅離子摩爾比為（1.4～2.1）：1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，一步除銅后液中的銅含量在100～200ppm時(shí)，所述硫化鈉與銅摩爾比為1.5:1.0；一步除銅后液中的銅含量＜100ppm時(shí)，所述硫化鈉與銅摩爾比為2:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，步驟s4中，將所述二步除銅得到的二步除銅渣加水進(jìn)行漿化，得到二步除銅漿料；二步除銅漿料與黑粉漿料合并。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，其特征在于，步驟s5中除鐵鋁具體包括：向二步除銅后液中加入氧化劑，反應(yīng)0.5h以上；再升溫至85～90℃添加碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)ph值至5.0以上，反應(yīng)至少1h后過(guò)濾得到第一鐵鋁渣和所述凈化液。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種裂解三元電池黑粉浸出凈化工藝，包括以下步驟：將裂解三元電池黑粉加水漿化，得到黑粉漿料；向黑粉漿料中加入酸液調(diào)節(jié)pH值至0.5～1.0，再滴加雙氧水調(diào)節(jié)pH值至1.5～2.0，分離得到中浸液；向中浸液中加入硫代硫酸鹽進(jìn)行一步除銅，得到一步除銅后液；向一步除銅后液中加入硫鹽化合物溶液進(jìn)行二步除銅，得到二步除銅后液；向二步除銅后液中加入氧化劑，再調(diào)節(jié)pH進(jìn)行除鐵鋁，得到凈化液。本發(fā)明通過(guò)中浸步驟浸出有價(jià)金屬并洗出殘存油分，通過(guò)兩步除銅以及除銅劑的配合，在有效除銅的同時(shí)避免夾帶其他金屬，最后除鐵鋁得到主要含鎳、鈷、錳、鋰的凈化液，利于后續(xù)對(duì)主要有價(jià)金屬的回收。

技術(shù)研發(fā)人員：陳虎,劉長(zhǎng)來(lái),夏詩(shī)忠,廖從銀,陳琳,張行祥,舒紹明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：駱駝集團(tuán)資源循環(huán)襄陽(yáng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18