专利摘要

一种从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，步骤如下：将废弃动力电池放电；拆解，采用N‑甲基吡咯烷酮浸泡并进行超声波处理，经过筛分、洗涤、干燥、球磨，得到有价金属回收料；采用葡萄糖酸和盐酸进行浸出，并加入双氧水作为还原剂；浸出液中加入硫化钠溶液并通入硫化氢气体进行除铜；脱铜后的溶液萃取回收Co；萃余液回收Ni；蒸馏后回收Li。采用本方法，成本低、方法简单、有价金属回收率高。

权利要求

1.一种从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将废弃动力电池在恒定电流条件下放电至1.5-2V，放置20-50min，继续在恒定电流 条件下放电至0.8-1.2V，放置20-50min，将放电至0.8-1.2V的废弃动力电池放入浓度为3- 10mol/L的NaCl溶液中浸泡1-5h，取出并在20-80℃烘干1-5h，得到完全放电的废弃动力电 池；

（2）将步骤（1）得到的完全放电的废弃动力电池拆解，将其中得到的正极片，剪成片状， 在30-100℃按照每公斤正极片用10-30L的N-甲基吡咯烷酮浸泡，并进行超声波处理0.5- 3h，经过过滤、筛分去除铝箔、再用去离子水洗涤、干燥，干燥温度为100-300℃，干燥时间为 1-5h，然后在60-80℃，真空度为0.05-0.1MPa条件下进行球磨1-5h，得到有价金属回收料；

（3）将步骤（2）得到的有价金属回收料采用0.2-3mol/L的葡萄糖酸和0.2-3mol/L的盐 酸进行浸出，固液比为15-35g/L，并加入双氧水作为还原剂，浸出温度为50-100℃，浸出时 间为1-6h，搅拌速率为100-900r/min，固液分离，得到浸出液和浸出渣；

（4）将步骤（3）得到的浸出渣采用0.5-3mol/L的硫酸溶液浸出，硫酸浸出得到的浸出液 用碱调节pH值为4-6除去杂质Al、Fe后，采用碳酸或碳酸钠沉淀得到碳酸锰；

（5）将步骤（3）得到的浸出液中加入0.5-3mol/L的硫化钠溶液进行除杂，除杂的同时按 照每升浸出液每分钟通入0.1-1L的量通入硫化氢气体，得到硫化铜沉淀，过滤得到脱铜后 的溶液；

（6）将步骤（5）得到的脱铜后的溶液的pH值调节到3-5，用P507作为萃取剂进行萃取，相 比O/A为1-3︰1-3，萃取温度为30-50℃，萃取时间为10-120min，静置5-20min，然后用150- 210g/L的硫酸溶液反萃取，相比O/A为1-3︰1-3，反萃取温度为30-50℃，反萃取时间为10- 120min，静置5-20min，向反萃液中加入饱和草酸溶液，在40-70℃，搅拌20-50min，搅拌速率 为100-300r/min，将固液分离得到的沉淀物用去离子水洗涤1-5次，在70-90℃干燥1-10h， 然后在300-700℃煅烧得到氧化钴；

（7）将步骤（6）的萃余液的pH值调节到2-5，加入1-3mol/L的硫酸溶液，升温到60-90℃， 再加入硫酸镍晶种，在真空度为0.05-0.08MPa下降温到30-45℃，真空抽滤，在80-120℃下 干燥得到硫酸镍；

（8）将步骤（7）真空抽滤得到的滤液进行蒸馏除杂，然后向溶液中加入碳酸或碳酸钠， 得到碳酸锂。

2.如权利要求1所述的从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，其特征在于，步骤（1）中， NaCl溶液的浓度为5-6mol/L。

3.如权利要求1-2任一项所述的从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，其特征在于，步 骤（1）中，NaCl溶液的浓度为6mol/L。

4.如权利要求1-3任一项所述的从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，其特征在于，步 骤（3）中，采用1mol/L的葡萄糖酸浸出。

5.如权利要求1-4任一项所述的从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，其特征在于，步 骤（6）中，用160-180g/L的硫酸溶液反萃取。

6.如权利要求1-5任一项所述的从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，其特征在于，步 骤（7）中，萃余液的pH值调节到4。

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃金属的回收方法，具体涉及一种从废弃动力电池中回收钴镍 锂的方法。

背景技术

随着汽车的普及，人们对石油的需求量大幅度提升，同时面对着汽车尾气排放造 成的环境污染问题，环境污染已成为当前不得不面对并急需解决的问题。锂离子电池是比 较理想的动力源，因此电动汽车和混合的电动汽车得到了越来越多国家的重视，现今已有 多款以锂离子电池作为能源的电动汽车问世。动力电池的需求急剧增加，其中对报废动力 电池的回收处理显得越来越迫切。废弃动力电池中含有Ni、Co、Li等多种有价金属，其含有 的重金属、电解液都会对自然环境造成极大的破坏。其含有的多种有价金属具有极大的回 收价值和空间。面对巨大的废弃动力电池的回收，我国在动力电池回收技术上取得了一些 成果，研究废弃动力电池的回收技术使得废弃电池中的有价金属得到有效利用，既避免资 源浪费又保护了环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、方法简单、有价金属回收率高的从废弃动力电 池中回收钴镍锂的方法，步骤如下：

（1）将废弃动力电池在恒定电流条件下放电至1.5-2V，放置20-50min，继续在恒定电流 条件下放电至0.8-1.2V，放置20-50min，将放电至0.8-1.2V的废弃动力电池放入浓度为3- 10mol/L的NaCl溶液中浸泡1-5h，取出并在20-80℃烘干1-5h，得到完全放电的废弃动力电 池；

（2）将步骤（1）得到的完全放电的废弃动力电池拆解，将其中得到的正极片，剪成片状， 在30-100℃按照每公斤正极片用10-30L的N-甲基吡咯烷酮浸泡，并进行超声波处理0.5- 3h，经过过滤、筛分去除铝箔、再用去离子水洗涤、干燥，干燥温度为100-300℃，干燥时间为 1-5h，然后在60-80℃，真空度为0.05-0.1MPa条件下进行球磨1-5h，得到有价金属回收料；

（3）将步骤（2）得到的有价金属回收料采用0.2-3mol/L的葡萄糖酸和0.2-3mol/L的盐 酸进行浸出，固液比为15-35g/L，并加入双氧水作为还原剂，浸出温度为50-100℃，浸出时 间为1-6h，搅拌速率为100-900r/min，固液分离，得到浸出液和浸出渣；

（4）将步骤（3）得到的浸出渣采用0.5-3mol/L的硫酸溶液浸出，硫酸浸出得到的浸出液 用碱调节pH值为4-6除去杂质Al、Fe后，采用碳酸或碳酸钠沉淀得到碳酸锰；

（5）将步骤（3）得到的浸出液中加入0.5-3mol/L的硫化钠溶液进行除杂，除杂的同时按 照每升浸出液每分钟通入0.1-1L的量通入硫化氢气体，得到硫化铜沉淀，过滤得到脱铜后 的溶液；

（6）将步骤（5）得到的脱铜后的溶液的pH值调节到3-5，用P507作为萃取剂进行萃取，相 比O/A为1-3︰1-3，萃取温度为30-50℃，萃取时间为10-120min，静置5-20min，然后用150- 210g/L的硫酸溶液反萃取，相比O/A为1-3︰1-3，反萃取温度为30-50℃，反萃取时间为10- 120min，静置5-20min，向反萃液中加入饱和草酸溶液，在40-70℃，搅拌20-50min，搅拌速率 为100-300r/min，将固液分离得到的沉淀物用去离子水洗涤1-5次，在70-90℃干燥1-10h， 然后在300-700℃煅烧得到氧化钴；

（7）将步骤（6）的萃余液的pH值调节到2-5，加入1-3mol/L的硫酸溶液，升温到60-90℃， 再加入硫酸镍晶种，在真空度为0.05-0.08MPa下降温到30-45℃，真空抽滤，在80-120℃下 干燥得到硫酸镍；

（8）将步骤（7）真空抽滤得到的滤液进行蒸馏除杂，然后向溶液中加入碳酸或碳酸钠， 得到碳酸锂。

进一步，步骤（1）中，NaCl溶液的浓度为5-6mol/L；

进一步，步骤（1）中，NaCl溶液的浓度为6mol/L。

进一步，步骤（3）中，采用1mol/L的葡萄糖酸浸出。

进一步，步骤（6）中，用160-180g/L的硫酸溶液反萃取。

进一步，步骤（7）中，萃余液的pH值调节到4。

本发明的放电方法使得废弃动力电池的放电彻底。通过N-甲基吡咯烷酮浸泡、超 声波处理、真空球磨，使得有价金属回收料活性增强，有利于后续的浸出回收，提高浸出率。 葡萄糖酸和盐酸进行浸出大大提高了浸出率。本发明的萃取也提高了钴镍的回收率。采用 硫化钠和硫化氢混合除铜，提高了除杂效率。采用本发明的方法，Co、Ni、Li的回收率分别在 92%、95%、97%以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，需要说明的是，实施例不构成对本发明 要求保护范围的限制。

实施例1

一种从从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，步骤如下：

（1）将废弃动力电池在恒定电流条件下放电至1.5V，放置20min，继续在恒定电流条件 下放电至0.8V，放置20min，将放电至0.8V的废弃动力电池放入浓度为3mol/L的NaCl溶液中 浸泡1h，取出并在20℃烘干1h，得到完全放电的废弃动力电池；

（2）将步骤（1）得到的完全放电的废弃动力电池拆解，将其中得到的正极片，剪成片状， 在30℃按照每公斤正极片用10L的N-甲基吡咯烷酮浸泡，并进行超声波处理0.5h，经过过 滤、筛分去除铝箔、再用去离子水洗涤、干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为1h，然后在60 ℃，真空度为0.05MPa条件下进行球磨1h，得到有价金属回收料；

（3）将步骤（2）得到的有价金属回收料采用0.2mol/L的葡萄糖酸和0.2mol/L的盐酸进 行浸出，固液比为15g/L，并加入双氧水作为还原剂，浸出温度为50℃，浸出时间为1h，搅拌 速率为100r/min，固液分离，得到浸出液和浸出渣；

（4）将步骤（3）得到的浸出渣采用0.5mol/L的硫酸溶液浸出，硫酸浸出得到的浸出液用 碱调节pH值为4除去杂质Al、Fe后，采用碳酸或碳酸钠沉淀得到碳酸锰；

（5）将步骤（3）得到的浸出液中加入0.5mol/L的硫化钠溶液进行除杂，除杂的同时按照 每升浸出液每分钟通入0.1L的量通入硫化氢气体，得到硫化铜沉淀，过滤得到脱铜后的溶 液；

（6）将步骤（5）得到的脱铜后的溶液的pH值调节到3，用P507作为萃取剂进行萃取，相比 O/A为1︰1，萃取温度为30℃，萃取时间为10min，静置5min，然后用150g/L的硫酸溶液反萃 取，相比O/A为1︰1，反萃取温度为30℃，反萃取时间为10min，静置5min，向反萃液中加入饱 和草酸溶液，在40℃，搅拌20min，搅拌速率为100r/min，将固液分离得到的沉淀物用去离子 水洗涤1次，在70℃干燥1h，然后在300℃煅烧得到氧化钴；

（7）将步骤（6）的萃余液的pH值调节到2，加入1mol/L的硫酸溶液，升温到60℃，再加入 硫酸镍晶种，在真空度为0.05MPa下降温到30℃，真空抽滤，在80℃下干燥得到硫酸镍；

（8）将步骤（7）真空抽滤得到的滤液进行蒸馏除杂，然后向溶液中加入碳酸或碳酸钠， 得到碳酸锂。

实施例2

一种从从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，步骤如下：

（1）将废弃动力电池在恒定电流条件下放电至2V，放置50min，继续在恒定电流条件下 放电至1.2V，放置50min，将放电至1.2V的废弃动力电池放入浓度为10mol/L的NaCl溶液中 浸泡5h，取出并在80℃烘干5h，得到完全放电的废弃动力电池；

（2）将步骤（1）得到的完全放电的废弃动力电池拆解，将其中得到的正极片，剪成片状， 在100℃按照每公斤正极片用30L的N-甲基吡咯烷酮浸泡，并进行超声波处理3h，经过过滤、 筛分去除铝箔、再用去离子水洗涤、干燥，干燥温度为300℃，干燥时间为5h，然后在80℃，真 空度为0.1MPa条件下进行球磨5h，得到有价金属回收料；

（3）将步骤（2）得到的有价金属回收料采用3mol/L的葡萄糖酸和3mol/L的盐酸进行浸 出，固液比为35g/L，并加入双氧水作为还原剂，浸出温度为100℃，浸出时间为6h，搅拌速率 为900r/min，固液分离，得到浸出液和浸出渣；

（4）将步骤（3）得到的浸出渣采用3mol/L的硫酸溶液浸出，硫酸浸出得到的浸出液用碱 调节pH值为6除去杂质Al、Fe后，采用碳酸或碳酸钠沉淀得到碳酸锰；

（5）将步骤（3）得到的浸出液中加入3mol/L的硫化钠溶液进行除杂，除杂的同时按照每 升浸出液每分钟通入1L的量通入硫化氢气体，得到硫化铜沉淀，过滤得到脱铜后的溶液；

（6）将步骤（5）得到的脱铜后的溶液的pH值调节到5，用P507作为萃取剂进行萃取，相比 O/A为1︰3，萃取温度为50℃，萃取时间为120min，静置20min，然后用210g/L的硫酸溶液反萃 取，相比O/A为1︰3，反萃取温度为50℃，反萃取时间为120min，静置20min，向反萃液中加入 饱和草酸溶液，在70℃，搅拌50min，搅拌速率为300r/min，将固液分离得到的沉淀物用去离 子水洗涤5次，在90℃干燥10h，然后在700℃煅烧得到氧化钴；

（7）将步骤（6）的萃余液的pH值调节到5，加入3mol/L的硫酸溶液，升温到90℃，再加入 硫酸镍晶种，在真空度为0.08MPa下降温到45℃，真空抽滤，在120℃下干燥得到硫酸镍；

（8）将步骤（7）真空抽滤得到的滤液进行蒸馏除杂，然后向溶液中加入碳酸或碳酸钠， 得到碳酸锂。

实施例3

一种从从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，步骤如下：

（1）将废弃动力电池在恒定电流条件下放电至1.6V，放置30min，继续在恒定电流条件 下放电至0.9V，放置30min，将放电至0.9V的废弃动力电池放入浓度为5mol/L的NaCl溶液中 浸泡2h，取出并在40℃烘干2h，得到完全放电的废弃动力电池；

（2）将步骤（1）得到的完全放电的废弃动力电池拆解，将其中得到的正极片，剪成片状， 在40℃按照每公斤正极片用15L的N-甲基吡咯烷酮浸泡，并进行超声波处理1h，经过过滤、 筛分去除铝箔、再用去离子水洗涤、干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为2h，然后在65℃，真 空度为0.06MPa条件下进行球磨2h，得到有价金属回收料；

（3）将步骤（2）得到的有价金属回收料采用0.8mol/L的葡萄糖酸和0.8mol/L的盐酸进 行浸出，固液比为20g/L，并加入双氧水作为还原剂，浸出温度为60℃，浸出时间为2h，搅拌 速率为300r/min，固液分离，得到浸出液和浸出渣；

（4）将步骤（3）得到的浸出渣采用1mol/L的硫酸溶液浸出，硫酸浸出得到的浸出液用碱 调节pH值为5除去杂质Al、Fe后，采用碳酸或碳酸钠沉淀得到碳酸锰；

（5）将步骤（3）得到的浸出液中加入1mol/L的硫化钠溶液进行除杂，除杂的同时按照每 升浸出液每分钟通入0.5L的量通入硫化氢气体，得到硫化铜沉淀，过滤得到脱铜后的溶液；

（6）将步骤（5）得到的脱铜后的溶液的pH值调节到4，用P507作为萃取剂进行萃取，相比 O/A为3︰1，萃取温度为35℃，萃取时间为50min，静置10min，然后用180g/L的硫酸溶液反萃 取，相比O/A为3︰1，反萃取温度为35℃，反萃取时间为50min，静置10min，向反萃液中加入饱 和草酸溶液，在50℃，搅拌30min，搅拌速率为150r/min，将固液分离得到的沉淀物用去离子 水洗涤2次，在75℃干燥3h，然后在400℃煅烧得到氧化钴；

（7）将步骤（6）的萃余液的pH值调节到4，加入2mol/L的硫酸溶液，升温到70℃，再加入 硫酸镍晶种，在真空度为0.06MPa下降温到35℃，真空抽滤，在90℃下干燥得到硫酸镍；

（8）将步骤（7）真空抽滤得到的滤液进行蒸馏除杂，然后向溶液中加入碳酸或碳酸钠， 得到碳酸锂。

实施例4

一种从从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法，步骤如下：

（1）将废弃动力电池在恒定电流条件下放电至1.8V，放置40min，继续在恒定电流条件 下放电至1.1V，放置40min，将放电至1.1V的废弃动力电池放入浓度为8mol/L的NaCl溶液中 浸泡4h，取出并在70℃烘干4h，得到完全放电的废弃动力电池；

（2）将步骤（1）得到的完全放电的废弃动力电池拆解，将其中得到的正极片，剪成片状， 在80℃按照每公斤正极片用25L的N-甲基吡咯烷酮浸泡，并进行超声波处理2h，经过过滤、 筛分去除铝箔、再用去离子水洗涤、干燥，干燥温度为200℃，干燥时间为4h，然后在70℃，真 空度为0.09MPa条件下进行球磨4h，得到有价金属回收料；

（3）将步骤（2）得到的有价金属回收料采用2mol/L的葡萄糖酸和2mol/L的盐酸进行浸 出，固液比为30g/L，并加入双氧水作为还原剂，浸出温度为90℃，浸出时间为5h，搅拌速率 为700r/min，固液分离，得到浸出液和浸出渣；

（4）将步骤（3）得到的浸出渣采用2mol/L的硫酸溶液浸出，硫酸浸出得到的浸出液用碱 调节pH值为5除去杂质Al、Fe后，采用碳酸或碳酸钠沉淀得到碳酸锰；

（5）将步骤（3）得到的浸出液中加入2mol/L的硫化钠溶液进行除杂，除杂的同时按照每 升浸出液每分钟通入0.8L的量通入硫化氢气体，得到硫化铜沉淀，过滤得到脱铜后的溶液；

（6）将步骤（5）得到的脱铜后的溶液的pH值调节到4，用P507作为萃取剂进行萃取，相比 O/A为2︰1，萃取温度为40℃，萃取时间为90min，静置15min，然后用190g/L的硫酸溶液反萃 取，相比O/A为2︰1，反萃取温度为40℃，反萃取时间为90min，静置15min，向反萃液中加入饱 和草酸溶液，在60℃，搅拌40min，搅拌速率为200r/min，将固液分离得到的沉淀物用去离子 水洗涤4次，在85℃干燥8h，然后在600℃煅烧得到氧化钴；

（7）将步骤（6）的萃余液的pH值调节到4，加入2mol/L的硫酸溶液，升温到80℃，再加入 硫酸镍晶种，在真空度为0.07MPa下降温到40℃，真空抽滤，在90℃下干燥得到硫酸镍；

（8）将步骤（7）真空抽滤得到的滤液进行蒸馏除杂，然后向溶液中加入碳酸或碳酸钠， 得到碳酸锂。

一种从废弃动力电池中回收钴镍锂的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。