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用于从溶液中提取Li和Ni的方法与流程

2022-06-16 08:19:03 来源:中国专利 TAG:

用于从溶液中提取li和ni的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术依赖于于2019年11月4日提交的美国临时申请第62/930,186号,并要求其优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及从溶液中回收元素的方法。更具体地,本公开在一些方面涉及回收诸如任选地从锂镍氧化物(例如linio2)材料脱锂后的废物流中产生的锂和镍的方法。


背景技术:

4.锂离子电池越来越多地用于重要的应用中,诸如为电动汽车、蜂窝电话和照相机供电。此类电池在广范围的技术领域中的增加的应用增加了从这些材料的生产中或从废旧锂化电池中以成本效益且时间高效的方式提取呈废物流产生的有价值的元素(诸如镍和锂)的必要性。从这些废物流中提取的材料可以再循环回制造过程中,或者出售且在其它相关过程中实施。
5.不幸的是,当前的提取或再循环方法经常利用生成必须处理的大量废物的各种氧化剂,从而需要清理时间和成本。而且,这些方法可能不能提供所提取的组分的有效分离,从而使得不可能单独回收材料。此类缺陷减少了可以回收的材料的量,并且也增加了产生的废物的量和与提取电池材料相关的成本两者。
6.尝试了多阶段共提取以便同时回收多种材料(诸如镍和锂两者)。这些方法虽然能够产生各个提取的材料,但为了产生各个提取的材料需要四个共提取阶段和总共六个步骤。因此,当前的共提取方法非常浪费时间,因为必须隔开地进行每个步骤。而且,由于在每个步骤中需要不同的溶剂,因此在共提取方法期间所需的溶剂的量在金钱上是昂贵的。
7.因此,需要新的方法来提高从电池废物流中提取材料(诸如镍和锂)的效率和输出。


技术实现要素:

8.提供以下发明内容以促进对本公开的独特的创新性特征中的一些的理解,并且不旨在作为完整描述。本公开的各个方面的完整的理解可以通过将整个说明书、权利要求、附图和摘要作为整体获得。
9.提供了用于从镍(ii)/锂(i)(ni
2
/li

)溶液中提取锂和镍的方法,该溶液任选地作为适用于锂离子电池的材料的脱锂的结果而提供。发现某些循环方法允许以时间高效且成本有效的方式单独地几乎完全回收锂和任选的镍。用于从ni
2
/li

溶液中提取锂和镍的方法任选地包括提供包括一定量的锂和一定量的镍的ni
2
/li

溶液,并且任选地用酸或碱试剂(ph调节剂)处理ni
2
/li

溶液以将
2
/li

溶液的ph调节至约1.0至约10.0之间,任选地调节至低于7.0的ph。该方法包括用锂选择性提取剂处理ni
2
/li

溶液,该锂选择性提取剂适于在该ph下从ni
2
/li

溶液中提取锂,从而产生任选地具有小于1000ppm的li

的ni
2
溶液
(贫锂溶液)。
10.在一些方面,与ph调节剂组合后的ni
2
/li

溶液的ph小于6.0。ph调节剂任选地选自由以下组成的组:盐酸、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氨水和上述物质中的至少两种的组合。任选地,在系统中不使用ph调节剂,并且对ni
2
/li

溶液直接进行提取。
11.在一些方面,锂选择性提取剂任选地为肟、三烷基氧化膦、酸或其任何组合。任选地,锂选择性提取剂是2-羟基-5-壬基苯乙酮肟、lix 54-100、lix 55、cyanex 936和cyanex 923,或任何这些试剂中的两种或更多种的任何共混物。
12.在一些方面,当用锂选择性提取剂处理ni
2
/li

溶液时,ni
2
/li

溶液的ph为1.0至10.0。用镍选择性提取剂处理ni
2
/li

溶液的步骤任选地在小于7.0的ph下进行,任选地由与ph调节剂的组合产生。
13.任选地,所述锂选择性提取剂进一步包含烃。所述烃任选地选自由以下组成的组:煤油、石蜡、环烷烃以及前述中的至少两种的组合。任选地,锂选择性提取剂和烃以按体积计10%:90%至按体积计30%:70%存在。
14.由锂提取得到的贫锂溶液任选地小于1000ppm的li,任选地小于100ppm的li,任选地小于10ppm的li。
15.在一些方面,该方法进一步包括用碳酸化剂处理所得的富锂溶液以产生锂盐。碳酸化剂任选地选自由以下组成的组:二氧化碳(co2)、铵、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢盐以及前述中的至少两种的组合。任选地,将碳酸锂过滤并洗涤,并且可以再用于后续过程。
16.所得的贫锂溶液可以进行ni的进一步分离。任选地,用碳酸化剂或ph调节剂处理贫锂溶液以产生可收集的沉淀镍盐。碳酸化剂任选地选自由以下组成的组:二氧化碳(co2)、铵、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢盐以及前述中的至少两种的组合。任选地,过滤并洗涤碳酸镍。
附图说明
17.在附图中陈述的本公开的方面本质上是说明性和示范性的,并且不旨在限制由权利要求所限定的主题。当结合以下附图阅读时,可以理解以下本公开的说明性方面的详细描述,以及其中:
18.图1是根据一些方面的方法的说明性示意图,展示了从示范性废物或其它材料中任选的连续提取材料;
19.图2绘示了如本文提供的方法的流程图,其绘示了提取(e)、洗涤(w)和剥离(s)的各个阶段,多个提取阶段和多个剥离阶段绘示了有机阶段的流动、输入ni
2
/li
2
溶液和收集如本文提供的方法的锂提取步骤的输出的罐,其绘示在剥离步骤是并联的(a)或串联的(b)过程中;并且
20.图3是根据一些方面的如本文提供的说明性方法的示意图。
具体实施方式
21.本文提供了用于从输入流中分离锂和任选的镍的方法,其中输入流在linio2材料脱锂后任选地为废物。该方法允许从这些流中有效且稳健地回收锂和任选的镍,使得所得的分离的镍和锂可以用于后续过程或用于形成另外的电化学活性材料。根据本公开的一些
方面,如本文提供的方法利用逆流有机相和水性相的一个或多个连续环路系统以便能够从输入流中有效地分离和提取镍、锂或两者。在图1中展示了根据一些方面的总体方法的示意图。
22.在一些方面,该方法采用连续且任选地多步骤提取,其中每一次提取不需要与其它步骤隔开进行以便提供任选地以更少的时间操作的更稳健的总体提取方法,以及产生比现有技术更少的废物。通常,提供废料作为li和任选的ni的来源,用于通过本文提供的方法提取或分离。本文所用的术语“废物”被定义为包括ni
2
和li

两者的液体或固体组合物,其中ni
2
和li

之一或两者的浓度适合于提取。术语“废物”不需要是另一先前过程使用的产物,而可以是上游过程的结果,诸如从期望的材料的先前处理步骤中浸出ni或li。任选地,本文中使用的废物是来自ni和li的连续或不连续浸出的废物流,ni和li是在锂镍氧化物任选地用无机酸脱锂的过程中产生的,任选地用于在一次或二次电化学电池中形成阴极。
23.ni
2
/li

溶液形式的废料任选地进行连续多阶段提取过程,连续多阶段提取过程可以任选地包括一个或多个提取阶段、一个或多个洗涤阶段和一个或多个剥离阶段,其中前述中的任一个或全部组装成连续回路。任选地,回路设计包括一个或多个洗涤阶段。任选地,该设计包括2个或更多个洗涤阶段。洗涤阶段的数目按用户所期望的并且不需要受限制;然而,在一些方面,使用仅单个洗涤阶段。
24.流体回路包括一个或多个提取阶段。提取阶段的数目任选地为1至10,或两者之间的任何值或范围。任选地,提取阶段的数目为2至10、2至8、2至6、3至10、3至8、3至6。任选地,提取阶段的数目是2、3、4、5、6、7或更多。任选地,提取阶段的数目是6或更少,任选地5或更少。回路中的提取阶段的数目允许在每个阶段中有效地提取li,并产生单一的富li溶液,然后可以对富li溶液进行进一步的处理以获得适合用于后续生产过程的分离的li。然后也可以对所得的贫锂溶液(ni
2
溶液)进行后续的ni分离。
25.无论从ni
2
/li

溶液还是贫金属溶液中分离锂,提取阶段中的每一个均可以容纳在混合沉降器中,混合沉降器然后可以任选地引入ph调节剂、li选择性提取剂或两者。在存在5个提取阶段的实例中,5个混合沉降器流体连接,使得来自一个提取阶段的产物可以传递到后续的混合沉降器,并且有机提取溶剂(包括一种或多种li选择性提取剂)以相反方向串联传递,以在废物流从一个提取阶段移动到下一个提取阶段时促进li的提取。示范性概括过程在图2a和b中举例说明,图2a和b的不同之处在于图2a绘示了并联使用的剥离阶段(s1和s2),而图2b描绘了串联使用的剥离阶段(s1和s2)。如在图2a和b中绘示的,包括包含ni和li的废料的罐(罐1),并且作为流入系统的进料使用。将废料从提取阶段e1进料到第一混合沉降器中,并与在串联中相反方向移动的锂选择性提取剂合并。因此,废料首先在阶段e1接触锂选择性提取剂并从e1移动到e5,并且li选择性提取剂首先在e5进入提取阶段,从e5移动到e1。在阶段e1中的反应之后,将li耗尽的水相移动到e2并且后续地移动到e3、e4和e5,使得li连续耗尽并且浓缩在以相反方向移动的有机相中。富li有机相然后可以任选地在洗涤阶段(w)中洗涤并直接转移到剥离阶段中。
26.任选地洗涤富li有机相,并且然后任选地以该顺序将其转移至剥离阶段s2和s1,以从li选择性提取剂溶液(有机)中剥离li,由此将剥离阶段中的每一个容纳在单独的混合沉降器中。任选地,剥离阶段的数目为1或更多,任选地为2或更多。剥离阶段的数目任选地为4或更少,任选地为3或更少,任选地为2或更少。与上述提取阶段类似,剥离阶段包括反流
剥离水溶液(例如酸)以质子化li选择性提取剂并从富li有机相中剥离li并产生li盐。
27.在每个剥离阶段中,使富li有机相经受包括酸的剥离溶液,以将li与氢交换,并允许纯化和浓缩的锂进入剥离水相,用于生产li盐,该li盐本身可以用作后续制造过程的输入材料,或用于后续的li的进一步元素分离(例如通过电沉积工艺或沉淀)以用于后续使用。然后可以任选地在洗涤阶段中洗涤贫li有机相并将其转移回储存罐和/或直接转移到li提取阶段中,用于后续从废料中提取li。
28.将作为提取阶段的结果获得的所得贫锂材料(ni
2
溶液)转移至储存罐(罐2)用于后续的ni回收,或直接转移至ni提取过程。在重新引入后续ni提取过程之前,ni
2
溶液可以进行离子交换。ni提取过程任选地是从ni
2
溶液中直接沉淀ni(图3)。ni
2
提取或沉淀的结果是ni盐,ni盐也可以用作生产另外的材料或商品的再循环材料。
29.为了提供更多细节,在本公开的一些方面,用于从镍(ii)/锂(i)(ni
2
/li

)废料中提取锂和任选的镍的方法包括提供ni
2
/li

溶液、任选的废料,其包含一定量的锂和一定量的镍。ni
2
/li

溶液中存在的锂可以源自任何合适的含锂和任何合适的含镍化合物。说明性地,ni
2
/li

溶液可以是作为电化学电池中使用的并且根据本领域中公认的脱锂方法生产的电化学活性材料(说明性地,linio2材料、ncm材料或其它材料)的脱锂的结果的废物流。任选地,ni
2
/li

溶液由linio2材料或linimo2的脱锂产生,其中m是许多金属诸如mn、mg、al、co,和/或大多数任何其它过渡金属或后过渡金属中的一种中的任一种。其它实例包括linicoalo2、linicoalmo2,其中m任选地为过渡金属、后过渡金属、mg或其它。过渡金属可以是适合用于电化学电池单元的任何过渡金属。过渡金属的说明性实例包括但不限于ni、co、mn、ti、zr、nb、hf、v、cr、sn、cu、mo、w、fe、si、b或其它过渡金属。
30.电化学活性材料的生产或ni
2
/li

溶液的其它生产可以通过锂化合物和镍化合物的组合来进行。任选地,锂化合物是氢氧化锂、氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、硫酸锂、乙酸锂、过氧化锂、碳酸氢锂或卤化锂,或其任何组合。
31.根据一些方面,ni
2
/li

溶液中存在的锂的量的范围可以从约5g/l至约250g/l,任选地从约20g/l至约150g/l。在一些方面,存在于ni
2
/li

溶液中的锂的量为约10g/l至约200g/l、约15g/l至约175g/l、约20g/l至约150g/l、约25g/l至约125g/l、约30g/l至约100g/l、约40g/l至约75g/l或约50g/l至约60g/l。
32.在本公开的一些方面,存在于ni
2
/li

溶液中的镍可以源自任何合适的含镍化合物,诸如ni的氢氧化物、氧化物、羟基氧化物、碳酸盐或硝酸盐。
33.根据一些方面,ni
2
/li

溶液中存在的镍的量的范围可以从约5g/l至约400g/l,任选地从约20g/l至约200g/l。在一些方面,存在于ni
2
/li

溶液中的锂的量为约10g/l至约300g/l、约15g/l至约250g/l、约20g/l至约200g/l、约25g/l至约150g/l、约30g/l至约100g/l、约40g/l至约75g/l或约50g/l至约60g/l。
34.linio2材料可以以此类方式脱锂,以便产生具有li和ni的氯化物基质,其可以用于根据本文所述的方法的后续分离。任选地,脱锂基本上通过本领域中公认的方法进行,例如美国专利第8,298,706号中说明性地描述的那些,诸如通过在期望的脱锂温度下使linio2材料经受含水盐酸或高氯酸。水性酸溶液可以具有1摩尔/升或更大(例如,3摩尔/升或更大、6摩尔/升或更大、8摩尔/升或更大、或10摩尔/升或更大)和/或12摩尔/升或更小(例如,10摩尔/升或更小、8摩尔/升或更小、6摩尔/升或更小、或3摩尔/升或更小)的浓度。
任选地,水性酸溶液的浓度可以在0.1摩尔/升与10摩尔/升之间(例如,在1摩尔/升与10摩尔/升之间,或在4摩尔/升与8摩尔/升之间)。任选地,脱锂温度为0℃至5℃,但在一些方面,脱锂温度为10℃或更高,任选地为60℃或更高。将所得的浆料在脱锂温度下混合约20至40小时,使固体沉降,随后分离并洗涤固体脱锂材料,任选地用于阴极生产。在本文提供的方法的进一步方面,从洗涤中除去的上清液可以用作废物流ni
2
/li

溶液。
35.在本公开的一些方面,从ni
2
/li

溶液中提取镍和/或锂的方法包括在一个或多个提取阶段中用ph调节剂处理ni
2
/li

溶液以将ni
2
/li

溶液的ph调节至约1.0至约10.0。合适的ph调节剂可以包括盐酸、氧化钙、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水或其组合。任选地,ph调节剂不包括将向系统中引入阳离子的ph调节剂,阳离子将混淆从期望溶液中回收一种或多种金属。任选地,ph调节剂不包括钠盐。任选地,ph调节剂不包括钾盐。任选地,ph调节剂不包括钙盐。
36.任选地,ph调节剂以以一定的量和浓度提供,以将在li

提取的一个或多个阶段的ni
2
/li

溶液的ph调节至约1.0至约10.0。任选地,ni
2
/li

溶液在与ph调节剂接触后的ph为约1.0至约9.5、约1.0至约9.0、约1.0至约8.5、约1.0至约8.0、约1.0至约7.5、约1.0至约7.0、约1.0至约6.5、约1.0至约6.0、或约1.0至约5.5。任选地,在一个或多个提取阶段引入ph调节剂以将溶液的ph调节至等于或低于约3.0、约3.5、约4.0、约4.5、约5.0、约5.5、约6.0、约6.5、约7.0、约7.5或约8.0。任选地,通过与ph调节剂接触在一个或多个提取阶段调节ph,以便产生或维持提取溶液的ph至约1.0至约7.0。
37.在本公开的一些方面,用于从ni
2
/li

溶液中提取镍和锂的方法进一步包括用锂选择性提取剂处理ni
2
/li

溶液,锂选择性提取剂适于在期望的ph下从ni
2
/li

溶液中提取锂,从而产生比ni
2
/li

溶液具有更少li的贫锂溶液。
38.任选地,将锂选择性提取剂添加至10%至40%v/v,任选地10%至30%v/v,任选地15%至25%v/v。任选地,以10%、15%、20%、25%或30%的体积百分比添加锂选择性提取剂。将锂选择性提取剂的溶液任选地用锂选择性提取剂的基本上纯化的或饱和的溶液添加到前述体积百分比。
39.锂选择性提取剂任选地是能够将li提取到有机相中的含阴离子的提取剂。此类锂选择性提取剂的说明性实例包括但不限于次膦酸、膦酸、磷酸、羧酸、异羟肟酸、β-二酮、三烷基氧化膦或其任何组合。更具体的示范性锂选择性提取剂包括2-羟基-5-壬基苯乙酮肟(lix84-i)、lix 54-100、lix 55(巴斯夫(basf))、cyanex 936(索尔威(solvay))和cyanex 923(索尔威),其为四种三烷基氧化膦r3p(o)、r2r'p(o)、rr'2(o)和r'3p(o)的混合物,其中r为直链c8-烷基自由基并且r'为直链c6-烷基自由基,或任何这些试剂中的两种或更多种的任何共混物。在一些方面,锂选择性提取剂是酸。合适的酸可以包括2-乙基己基膦酸单-2-乙基己基酯、新癸酸或其组合。
40.基于ni
2
/li

溶液的总体积,锂选择性提取剂可以以按体积计约5%至按体积计约50%在一个或多个提取阶段中添加到ni
2
/li

溶液中。基于ni
2
/li

溶液的总体积,锂选择性提取剂的其它合适范围可以包括按体积计约10%至按体积计约45%,按体积计约15%至按体积计约40%,或按体积计约20%至按体积计约30%。
41.在本公开的进一步方面,锂选择性提取剂进一步包括烃作为稀释剂。合适的烃可以包括煤油、石蜡、环烷烃或其组合。锂选择性提取剂和烃可以以不同的比率一起存在。任
选地,镍选择性提取剂与烃的比率范围可以从按体积计约1:99至约99:1。任选地,锂选择性提取剂与烃的比率为按体积计约50:50,任选地按体积计20:80。任选地,锂选择性提取剂与烃的比率为按体积计约2%:98%至按体积计约45:55、按体积计约3:97至按体积计约40:60、按体积计约5:95至按体积计约40:60、按体积计约7:93体积至按体积计约35:65或按体积计约10:90体积至按体积计约30:70,其中锂选择性提取剂和烃中的每一种均来自锂选择性提取剂或烃的各自基本上分离的或饱和的溶液。
42.本文提供的方法任选地包括串联或并联的一个或多个提取阶段。任选地,其中锂选择性提取剂、ph调节或其它与ni
2
/li

溶液接触的提取阶段的数目为1、2、3、4、5、6、7或更多个阶段。本文提供的方法的多阶段提供了从ni
2
/li

溶液中快速和稳健地提取锂。一个或多个提取阶段的结果是富锂溶液和还包括ni的贫锂溶液(例如ni
2
溶液)。贫锂溶液(或锂提取的结果)任选地小于或等于1000ppm的li

、500ppm的li

、100ppm的li

、10ppm的li

、9ppm的li

、8ppm的li

、7ppm的li

、6ppm的li

、5ppm的li

、4ppm的li

、3ppm的li

、2ppm的li

或1ppm的li

。后续地任选地处理贫锂溶液以从贫锂溶液中提取镍。
43.贫锂溶液任选地具有按重量计小于10%的ni
2
/li

溶液中的li量。任选地,贫锂溶液任选地具有按重量计小于1%的ni
2
/li

溶液中的li量,任选地小于0.1%,任选地小于0.01%,任选地小于0.001%,任选地小于0.0001%的ni
2
/li

溶液中的li量。
44.由提取步骤所得的富锂溶液任选地进行一个或多个剥离步骤,以获得分离的li产物,任选地以li盐的形式。在一个或多个剥离步骤中,富锂溶液的ph通过与酸诸如h2so4或其它合适的酸组合来降低富锂溶液的ph。任选地添加酸以将ph从提取溶液的ph降低至任选地等于或小于约3.0,任选地2.0或更低,从而将氢交换为有机相中的li,并且从而从富li溶液中剥离li并将其作为li盐移动至水相中或用于后续分离或使用。将来自一个或多个剥离阶段的所得溶液传送至收集罐以直接使用、清洁或洗涤,或可以进行进一步的过程,从而li可以沉淀以便可收集且任选地可用于一个或多个下游过程或用于形成其它材料。
45.在一些方面,li作为所得碳酸盐或氢氧化物从所得li盐溶液中进一步沉淀,任选地通过与碳酸化剂接触。说明性碳酸化剂可以包括二氧化碳加氨、二氧化碳、碳酸钠、碳酸铵或其组合。碳酸化剂可以在室中与li盐溶液接触并允许在期望的时间和期望的温度(任选地-5℃至120℃)下温育,以允许碳酸锂盐的形成。可以将碳酸锂进一步洗涤或以其它方式处理,或者可以直接用于生产用于一次或二次电池的阴极电化学活性材料。
46.沉淀后,所得li产物可以后续地从上清液中过滤并洗涤,以便形成碳酸锂或氢氧化锂,其可以直接用于材料的后续生产,任选用于锂化阴极电化学活性材料的生产。
47.任选地对水性上清液进行纳米过滤或其它过程,以分离从先前的li剥离阶段中剩余的残余硫酸盐,并回收纯化的水,纯化的水后续地可以用于li分离过程中的后续剥离。
48.根据本公开的一些方面提供的方法可以进一步包括从贫锂溶液(ni
2
溶液)提取ni。提取ni任选地通过ni的直接沉淀进行,诸如用碳酸化剂或ph调节剂以产生镍盐。说明性碳酸化剂可以包括二氧化碳加氨、二氧化碳、碳酸钠、碳酸铵或其组合。示例性的ph调节剂为可以将溶液的ph调节至约8至约12.5,任选地约10至约12.5的ph,任选地氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化铵或其组合的任何试剂。碳酸化剂或ph调节剂可以在室中与ni
2
溶液接触,并允许在期望的时间和期望的温度(任选地-5℃至120℃)温育,以允许形成镍盐。
49.在进一步的方面,可以在分离锂之前从ni
2
/li

溶液中分离镍。任选地,用碳酸化
剂或ph调节剂处理ni
2
/li

溶液以产生镍盐。说明性碳酸化剂可以包括二氧化碳加氨、二氧化碳、碳酸钠、碳酸铵或其组合。示例性的ph调节剂为可以将溶液的ph调节至约8至约12.5,任选地约10至约12.5的ph的任何试剂。碳酸化剂或ph调节剂可以在室中与ni
2
/li

溶液接触,并允许在期望的时间和期望的温度下(任选地-5℃至120℃)温育,以允许形成镍盐。
50.所得沉淀的ni产物可以后续地从上清液中过滤并洗涤,以便形成ni材料、任选地碳酸镍,其可以直接用于材料的后续生产,任选地用于锂化阴极电化学活性材料的生产。
51.分离作为碳酸盐或氢氧化物的ni的结果是上清液,其包括任选地小于或等于1000ppm的ni
2
、500ppm的ni
2
、100ppm的ni
2
、10ppm的ni
2
、9ppm的ni
2
、8ppm的ni
2
、7ppm的ni
2
、6ppm的ni
2
、5ppm的ni
2
、4ppm的ni
2
、3ppm的ni
2
、2ppm的ni
2
或1ppm的ni
2
的ni。
52.上清液任选地具有按重量计小于10%的ni
2
溶液或ni
2
/li

溶液中的ni量。任选地,上清液任选地具有按重量计小于1%的ni
2
溶液或ni
2
/li

溶液中的ni量,任选地小于0.1%,任选地小于0.01%,任选地小于0.001%,任选地小于0.0001%的ni
2
溶液或ni
2
/li

溶液中的ni量。
53.然后,通过任选加入基本上如上所述的ph调节剂(如果需要)来任选地处理所得贫镍溶液以进一步分离剩余的锂,以产生ph为约1.0至约10.0的贫镍溶液。任选地,贫镍溶液在与ph调节剂接触后的ph为约1.0至约9.5、约1.0至约9.0、约1.0至约8.5、约1.0至约8.0、约1.0至约7.5、约1.0至约7.0、约1.0至约6.5、约1.0至约6.0,或约1.0至约5.5。任选地,在一个或多个提取阶段引入ph调节剂以将溶液的ph调节至等于或低于约3.0、约3.5、约4.0、约4.5、约5.0、约5.5、约6.0、约6.5、约7.0、约7.5或约8.0。任选地,通过与ph调节剂接触在一个或多个提取阶段调节ph,以便产生或维持提取溶液的ph至约1.0至约7.0。向贫镍溶液中加入10%至40%v/v,任选地10%至30%v/v,任选地15%至25%v/v的锂选择性提取剂。任选地,以10%、15%、20%、25%或30%的体积百分比添加锂选择性提取剂。可以使用本文另外提供的任何锂选择性提取剂。将锂选择性提取剂的溶液任选地用锂选择性提取剂的基本上纯化的或饱和的溶液添加到前述体积百分比。
54.基于贫镍溶液的总体积,锂选择性提取剂可以在一个或多个提取阶段中或简单地以按体积计约5%至按体积计约50%的容积添加到贫镍溶液中。基于贫镍溶液的总体积,锂选择性提取剂的其它合适范围可以包括按体积计约10%至按体积计约45%、按体积计约15%至按体积计约40%,或按体积计约20%至按体积计约30%。加入到贫镍溶液中的锂选择性提取剂任选地进一步包括作为稀释剂的烃。合适的烃可以包括煤油、石蜡、环烷烃或其组合。锂选择性提取剂和烃可以以不同的比率一起存在。任选地,镍选择性提取剂与烃的比率范围可以从按体积计约1:99至约99:1。任选地,锂选择性提取剂与烃的比率为按体积计约50:50,任选地按体积计20:80。任选地,锂选择性提取剂与烃的比率为按体积计约2%:98%至按体积计约45:55、按体积计约3:97至按体积计约40:60、按体积计约5:95至按体积计约40:60、按体积计约7:93体积至按体积计约35:65或按体积计约10:90体积至按体积计约30:70,其中锂选择性提取剂和烃中的每一种均来自锂选择性提取剂或烃的各自基本上分离的或饱和的溶液。
55.从贫镍溶液中提取锂的结果可以是具有小于或等于1000ppm的li

、500ppm的li

、100ppm的li

、10ppm的li

、9ppm的li

、8ppm的li

、7ppm的li

、6ppm的li

、5ppm的li

、4ppm的li

、3ppm的li

、2ppm的li

或1ppm的li

的贫锂溶液。
56.任选地对水性上清液进行纳米过滤或其它过程以回收纯化的水,纯化的水后续地可以用于li分离方法中的后续剥离。
57.任选地洗涤提取的镍、锂或两者,将液体材料过滤,产物合适用于一种或多种下游过程。
58.该方法以及由此产生的锂和/或镍实现了产生了极好的回收量的提取方法,从而导致可以再循环或出售可用于锂离子电池的材料。
59.除了本文中示出和描述的那些之外,本公开的各种修改对于上述描述的领域内的技术人员将是显而易见的。此类修改也旨在落入所附的权利要求的范围内。
60.应当理解,除非另有说明,否则所有试剂都可以通过本领域已知的来源获得。
61.一个或多个特定方面的这种描述本质上仅是示范性的,且绝不旨在限制本公开、其应用或用途的范围,当然,其可能会有所变化。提供与本文中包括的非限制性定义和术语相关的材料和方法。这些定义和术语并非旨在充当对本公开的范围或实践的限制,而是仅出于说明性和描述性目的提出。尽管将方法或组合物描述为单独步骤或使用特定材料的顺序,但是应当理解,对于本领域技术人员容易理解的是步骤或材料可以互换,使得本公开的描述可以包括以许多方式布置的多个部分或步骤。
62.将理解,尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元素、组分、区域、层和/或部分,但是这些元素、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一种(个)元素、组分、区域、层或区段与另一种(个)元素、组分、区域、层或区段。因此,在不偏离本文的教导的情况下,以下讨论的“第一元素”、“组分”、“区域”、“层”或“区段”可以被称为第二(或其它)元素、组分、区域、层或区段。
63.本文所用的术语仅出于描述本公开的特定方面的目的,而不旨在是限制性的。除非内容中另有明确说明,否则本文所用的单数形式“一个或一种(a)”、“一个或一种(an)”和“该或所述(the)”旨在包括复数形式,包括“至少一个(种)”。“或”意指“和/或”。如本文所使用的,术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。将进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包含(comprise)”和/或“包含(comprising)”或“包括(include)”和/或“包括(including)”指定了指明的特征、区域、整数、步骤、操作、元素和/或组分的存在,但不排除一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或添加。术语“或其组合”意指包括前述元件中的至少一个的组合。
64.除非另外定义,否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属的领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。还将进一步理解的是,并且除非本文明确定义,否则术语诸如在常用词典中定义的那些,应当被解释为具有与它们在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义,将不以理想化或过于正式(overly formal)的方式进行解释。
65.说明书中提到的专利、出版物和申请表明了本公开所属于的领域的技术人员的水平。这些专利、出版物和申请通过援引并入本文,其程度如同每个单独的专利、出版物或申请被具体地和单独地通过援引并入本文一样。
66.前述描述是对本公开的特定方面的说明,但并不意指对其实践的限制。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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