本發(fā)明涉及廢舊電池回收領(lǐng)域，特別涉及一種從廢舊鋰電池中回收鋰的方法。
背景技術(shù)：
：目前廢舊鋰電池的主要回收方法濕法回收，即采用機械方法得到正極粉料，然后用酸將正極粉料溶解，然后采用化學沉淀法、鹽析法、離子交換法、溶劑萃取法、電化學法等回收其中的有價金屬。但濕法過程有些工藝無法對其中的鋰進行回收，直接導致鋰的損失。現(xiàn)有技術(shù)中回收鋰的工藝多采用氟鹽沉淀或碳酸鹽沉淀的方法，其中氟鹽沉淀的回收率在60％左右，處理成本高，而碳酸鹽沉淀的回收率只有50％左右，且面臨諸多工藝問題。隨著鋰電行業(yè)的飛速發(fā)展，廢舊鋰電池的產(chǎn)生量越來越大，而且隨著鋰價格的進一步攀升，如何在回收鎳鈷錳的同時經(jīng)濟高效的回收其中的金屬鋰，是一個亟待解決的難題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中鋰回收率低的不足，提供一種從廢舊鋰電池中回收鋰的方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種從廢舊鋰電池中回收鋰的方法，其包括如下工藝步驟：將廢舊鋰電池正極粉料與硫化劑混合煅燒后進行固液分離出含鋰水溶液。具體地，該方法包括如下工藝步驟：1)將廢舊鋰電池拆解得到的正極片或電池制造過程中產(chǎn)生的正極片邊角料、廢料進行熱處理去除粘結(jié)劑，再經(jīng)過物理破碎、篩分，得到所述廢舊鋰電池正極粉料；2)將廢舊鋰電池正極粉料與一定量硫化劑混合后在一定條件下進行硫化煅燒，使廢舊鋰電池正極粉料中的鎳鈷錳元素硫化，得到金屬硫化物和鋰化合物；3)將煅燒后的物料加水攪拌，使鋰化合物與水反應溶于水中，而金屬硫化物則留在固體中，經(jīng)固液分離分離后得到含鋰水溶液和含金屬硫化物的濾渣。作為上述方案的進一步改進，所述硫化劑選自單質(zhì)硫、硫化鈉、硫氫化鈉、硫化亞鐵和黃鐵礦中的至少一種。作為上述方案的進一步改進，所述煅燒過程在溫度為200～800℃的無氧條件下進行。作為上述方案的進一步改進，所述廢舊鋰電池正極粉料選自鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰中至少一種。作為上述方案的進一步改進，所述硫化劑的添加量為廢舊鋰電池正極粉料中鎳鈷錳摩爾量之后的1～3倍。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用硫化煅燒的方法回收得到的含鋰水溶液，單次過濾得到的含鋰水溶液中鋰的濃度在15g/l以上，鋰的總回收率高達97.43％以上，同時鋰和鎳鈷錳的分離效果良好。本發(fā)明適用于廢舊電池的綜合回收，適合大規(guī)模生產(chǎn)，無環(huán)境污染，具有可觀的經(jīng)濟效益。附圖說明附圖1是本發(fā)明中廢舊鋰電池回收的工藝流程圖。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行具體描述，以便于所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員對本發(fā)明的理解。有必要在此特別指出的是，實施例只是用于對本發(fā)明做進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)熟練人員，根據(jù)上述
發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出的非本質(zhì)性的改進和調(diào)整，應仍屬于本發(fā)明的保護范圍。同時下述所提及的原料未詳細說明的，均為市售產(chǎn)品；未詳細提及的工藝步驟或制備方法為均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的工藝步驟或制備方法。實施例1一種從廢舊鋰電池中回收鋰的方法，其包括如下工藝步驟：1)將鈷酸鋰廢舊電池正極片或邊角料正極片進行熱處理去除粘結(jié)劑，再經(jīng)過物理破碎、篩分工藝后得到廢舊鈷酸鋰粉料，其中主要金屬元素含量如下表1所示；2)取廢舊鈷酸鋰粉料100g，加入單質(zhì)硫30g，混合均勻后置于500℃條件下進行無氧煅燒，得到金屬硫化物和鋰化合物；3)將煅燒后的物料冷卻，加入純水400ml攪拌均勻，使鋰化合物與水反應溶于水中，而金屬硫化物則留在固體中，待充分洗滌后過濾得到含金屬硫化物的濾渣和含鋰水溶液，將濾渣洗滌后烘干，其工藝流程圖如附圖1所示，同時分別檢測濾渣和水溶液中鎳鈷錳和鋰的含量，結(jié)果如表1所示。表1實施例1金屬元素含量及產(chǎn)物檢測結(jié)果元素nicomnli鋰浸出率原料中含量0.12％56.31％0.19％6.53％-----無氧煅燒后料0.11％55.43％0.21％0.19％-----水溶液(415ml)0.001g/l0.001g/l0.001g/l15.33g/l97.43％實施例2一種從廢舊鋰電池中回收鋰的方法，其包括如下工藝步驟：1)將鎳鈷錳酸鋰廢舊電池(111型)正極片或邊角料正極片進行熱處理去除粘結(jié)劑，再經(jīng)過物理破碎、篩分工藝后得到廢舊鎳鈷錳酸鋰粉料，其中主要金屬元素含量如下表2所示；2)取廢舊鎳鈷錳酸鋰粉料100g，加入硫化鈉100g，混合均勻后置于300℃條件下進行無氧煅燒，得到金屬硫化物和鋰化合物；3)將煅燒后的物料冷卻，加入純水300ml攪拌均勻，使鋰化合物與水反應溶于水中，而金屬硫化物則留在固體中，待充分洗滌后過濾得到含金屬硫化物的濾渣和含鋰水溶液，將濾渣洗滌后烘干，其工藝流程圖如附圖1所示，同時分別檢測濾渣和水溶液中鎳鈷錳和鋰的含量，結(jié)果如表2所示。表2實施例2金屬元素含量及產(chǎn)物檢測結(jié)果元素nicomnli鋰浸出率原料中含量16.87％13.81％17.48％5.34％-----無氧煅燒后料15.73％13.97％16.86％0.26％-----水溶液(296ml)0.001g/l0.001g/l0.001g/l17.81g/l98.72％實施例3一種從廢舊鋰電池中回收鋰的方法，其包括如下工藝步驟：1)將鎳鈷錳酸鋰廢舊電池(高鎳型)正極片或邊角料正極片進行熱處理去除粘結(jié)劑，再經(jīng)過物理破碎、篩分工藝后得到廢舊鎳鈷錳酸鋰粉料，其中主要金屬元素含量如下表3所示；2)取廢舊鎳鈷錳酸鋰粉料100g，加入黃鐵礦粉末120g，混合均勻后置于700℃條件下進行無氧煅燒，得到金屬硫化物和鋰化合物；3)將煅燒后的物料冷卻，加入純水250ml攪拌均勻，使鋰化合物與水反應溶于水中，而金屬硫化物則留在固體中，待充分洗滌后過濾得到含金屬硫化物的濾渣和含鋰水溶液，將濾渣洗滌后烘干，其工藝流程圖如附圖1所示，同時分別檢測濾渣和水溶液中鎳鈷錳和鋰的含量，結(jié)果如表3所示。表3實施例3金屬元素含量及產(chǎn)物檢測結(jié)果元素nicomnli鋰浸出率原料中含量36.34％6.72％4.54％5.73％-----無氧煅燒后料35.78％6.69％5.17％0.12％-----水溶液(248ml)0.001g/l0.001g/l0.001g/l22.87g/l98.98％實施例4一種從廢舊鋰電池中回收鋰的方法，其包括如下工藝步驟：1)將鈷酸鋰/鎳鈷錳酸鋰廢舊電池(高鎳型)正極片或邊角料正極片進行熱處理去除粘結(jié)劑，再經(jīng)過物理破碎、篩分工藝后得到廢舊鈷酸鋰和鎳鈷錳酸鋰混合粉料(1：1混合均勻)，其中主要金屬元素含量如下表3所示；2)取廢舊鈷酸鋰和鎳鈷錳酸鋰混合粉料100g，加入黃鐵礦粉末60g，單質(zhì)硫16g，混合均勻后置于800℃條件下進行無氧煅燒，得到金屬硫化物和鋰化合物；3)將煅燒后的物料冷卻，加入純水250ml攪拌均勻，使鋰化合物與水反應溶于水中，而金屬硫化物則留在固體中，待充分洗滌后過濾得到含金屬硫化物的濾渣和含鋰水溶液，將濾渣洗滌后烘干，其工藝流程圖如附圖1所示，同時分別檢測濾渣和水溶液中鎳鈷錳和鋰的含量，結(jié)果如表4所示。表4實施例4金屬元素含量及產(chǎn)物檢測結(jié)果上述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡與本發(fā)明類似的工藝及所作的等效變化，均應屬于本發(fā)明的保護范疇。當前第1頁12