利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法与流程

技术特征：
1.利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、回收粉碎：将废旧锂离子电池进行初破碎及分选、热解、细破碎及筛分处理后得到电池粉；s2、浸出萃取：将s1电池粉进行浆化处理，浆化后的电池粉在酸浸槽中进行浸出，浸出液经固液分离得到滤液；滤液进行物理沉降和化学吸附，然后进行萃取，除去溶液中的锂；再通入浸出液储罐中进行加热升温，通过niso4、coso4和mnso4调整浸出液中过渡金属元素比例至ni:co:mn＝5:3:2或ni:co:mn＝1:1:1或ni:co:mn＝8:1:1；s3、除杂混合：将s2滤液经除杂工序得到除杂液，所述除杂工序包括除铜、除铁铝和除钙镁工序,除杂液经蒸发结晶和离心甩干工序得到硫酸盐晶体,硫酸盐配置成溶液；s4、电解制备：将硫酸盐液通入电解槽中间槽中，同时向电解槽阳极室和电解槽阴极室中分别通入稀硫酸和稀氢氧化钠溶液，电解槽阳极室和电解槽阴极室通过离子膜分离，开始电解时，向电解槽阴极室中通入氨水，电解后，在电解槽阴极室得到ni、co、mn的氢氧化物前驱体沉淀、硫酸钠溶液和硫酸铵溶液，在电解槽阳极室得到浓硫酸溶液，随后经固液分离得到三元前驱体材料。2.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：所述s1中废旧锂离子电池破碎得到的正极原料为废旧锂离子电池拆解分离出的三元正极片和三元正极片边角料；三元正极片和三元正极片边角料中的镍、钴、锰摩尔比为5:2:3、3:3:3、6:2:2、8:1:1或4:2:2中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：所述s2中用于浸出废旧的三元锂离子电池的粉体材料的浸出剂为硫酸、盐酸和硝酸中的一种。4.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：所述s2中的萃取用的萃取剂为酒石酸，s2得到的浸出液的过渡金属元素的浓度为0.5～3mol/l。5.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：所述s4中电解的电流密度为1.5～4ka/m2；硫酸钠废液中的硫酸钠浓度为1～5mol/l，电解的适宜温度为40～80℃。6.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：所述s4中电解槽为三室电解槽或双室电解槽；所述双室电解槽中，电解槽阴极室与电解槽阳极室之间设有阳离子膜；所述三室电解槽中，电解槽阴极室与电解槽中间槽设有阳离子膜、电解槽阳极室与电解槽中间槽之间设有阴离子膜。7.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：所述s1中的废旧锂离子电池初破碎前还包括放电过程，所述放电过程为：废旧锂离子电池浸入碳酸钠溶液或氯化钠溶液中的一种溶液中持续24～72h。8.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，其特征在于：所述s1中得到的电池粉可进行预除杂处理；所述预除杂处理采用磁选，除去所述电池粉中铁片、铜片和铝片中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，
其特征在于：所述s4中的氢氧化钠溶液浓度为2～8mol/l，氨水浓度为4～10mol/l。

技术总结
本发明公开了利用废旧锂离子电池三元材料制备前驱体及回收锂的方法，包括以下步骤：回收粉碎：将废旧锂离子电池进行初破碎及分选、热解、细破碎及筛分处理后得到电池粉；浸出萃取：将S1电池粉进行浆化处理，浆化后的电池粉在酸浸槽中进行浸出，浸出液经固液分离得到滤液；滤液进行物理沉降和化学吸附，然后进行萃取，除去溶液中的锂；再通入浸出液储罐中进行加热升温；本发明利用结晶原理得到一定比例的镍钴锰硫酸盐混合物，可以满足生产三元前驱体的品质要求，从而避免萃取工艺，避免产生大量的废水废气；按照三元前驱体材料成分比例要求，使用少量的硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰做调整即可完成合成前的准备，简化工序的同时提高了生产效率。产效率。产效率。


技术研发人员：黄斌 李欣泽 杨建文 李延伟 肖顺华 陈权启
受保护的技术使用者：桂林理工大学
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/2/28