一种三元电池粉浸出方法

技术领域

本公开涉及资源回收领域，特别是涉及一种三元电池粉浸出方法。

背景技术

随着三元锂离子电池消费市场的扩大，三元锂电池制造企业日益兴盛起来，然而电池制作中往往会产生大量失效的电池正极浆料。这些正极浆料含有大量的镍钴锰锂金属资源与石墨渣，若直接弃置不仅会造成环境污染，而且会造成资源浪费，因此研究如何将正极浆料中的有价金属进行高效回收利用的技术迫在眉睫，一批废旧电池回收企业也逐渐兴起。

现有的工业废旧电池回收利用技术包括硫酸常压浸出法和焙烧-水浸联用法。硫酸常压浸出法是通过多级低酸浸出与高酸浸出联用的方法还原浸出三元电池粉中的镍钴锰锂金属为金属硫酸盐溶液，其耗费时间漫长、硫酸消耗量巨大，并且由于其金属浸出率不高，浸出后会产生大量夹杂有镍钴锰锂金属的石墨渣堆置，造成环境污染和资源浪费；焙烧-水浸联用法是通过湿法火法混合冶金来提取镍钴锰锂金属，但是此方法会产生大量夹杂镍钴锰锂金属的焙烧渣堆置，同样存在污染环境、浸出率不高的问题。

发明内容

基于此，本公开的目的在于，提供一种三元电池粉浸出方法，解决了现有三元电池粉浸出方法因浸出难、耗时长、浸出率低而导致的浸出渣大、造成环境污染和资源浪费的问题，具有浸出快、浸出率高的优点。

三元电池粉携带有部分溶剂中的Cl，高温及高压时Cl的渗透能力很大，它可以通过金属表面的氧化膜直接同金属反应生成相应的氯化物并蒸发，蒸发的氯化物会与氧气反应生成氯气和相应的氧化物。在这个过程中氧化层起着类似于催化作用的作用：即氯化物在靠近金属表面的地方被氧化生成氯气，新生成的氯气又重新返回金属表面，基于此，Cl对金属的腐蚀能以较大的速率进行。本公开通过生石灰和偏铝酸钠去除三元电池粉浆液中的氯离子，其原理为钙铝沉淀法，即利用铝盐与钙盐与游离态氯离子结合，形成吸附氯离子的弗氏盐沉淀，最后通过滤沉淀物的方式简单高效地达到除氯的效果，为后续的高温焙烧过程和高压浸出过程减免了可燃性杂质气体的干扰、降低爆炸风险，还使马弗炉和反应釜免受氯的腐蚀作用，且其最终得到的偏铝酸钠还可以进行回用，绿色环保。其具体反应原理为：

CaO+H

AlO

4Ca(OH)

虽然钛表面会自动形成一层稳定性好、结合力强的氧化膜，但是在还原性酸溶液中，氟化物很容易与氢离子结合形成氟化氢，优先吸附在钛材氧化膜上，排挤氧原子导致钛合金表面的钝化膜形成可溶性氟化物而发生腐蚀，遭到破坏。本公开通过添加生石灰和十八水硫酸铝混凝剂实现两步除F，是为了保护高压浸出的钛材反应釜，其中生石灰主要起到初步除F的作用，生石灰初步除氟原理为：2F

在高压浸出的过程中，铝的存在会导致氢气的产生，提高高压浸出过程的爆炸风险。本公开通过采用碱浸的方式除铝，利用铝离子的酸性将其浸出为水溶性的偏铝酸根离子，与镍钴锰酸锂等不溶物通过固液分离可以选择性除杂，其原理为：Al

本公开以一定比例的石墨渣与焙烧添加剂进行高温协同焙烧得到金属硫酸盐溶液和焙烧渣。焙烧具体反应机理如下：

12LiNi

本公开通过焙烧渣与一定量的硫酸亚铁、硫酸、石墨渣配料进行高压浸出从而深度回收镍钴锰锂金属。高压浸出是通过控制高温条件实现加压效果，加速浸出过程，达到深度浸出镍钴锰锂的效果；其原理为：

C+2H

2LiNi

其中，SO

本公开的高压渣进行风选分离得到可外售的蠕状膨胀石墨与风选渣，风选渣可返回焙烧再次回用提取镍钴锰锂，并且碱浸步骤得到的偏铝酸钠溶液可回用于除氯及初步除氟步骤中，具有节能高效环保的特点。

一种三元电池粉浸出方法，包括以下步骤：

将所述三元电池粉配制成反应浆液；

向所述反应浆液中加入氧化钙粉末，搅拌反应，反应完全后，再加入偏铝酸钠溶液和氧化钙粉末，搅拌反应，反应完全后，进行固液分离得到除氯后液；

调节所述除氯后液的pH至预设pH值后，进行混凝沉淀，混凝沉淀后静置两小时，进行固液分离得到除氟氯后液和污泥；

向所述除氟氯后液中加入氢氧化钠，碱浸，进行固液分离得到偏铝酸钠溶液与碱浸渣，将所述碱浸渣烘干粉碎得到碱浸渣粉末；

将所述碱浸渣与焙烧添加剂混合均匀后，焙烧，得到焙烧渣；

向所述焙烧渣中加入纯水，水浸，进行固液分离得到金属硫酸盐溶液和水浸渣，将所述水浸渣烘干粉碎得到水浸渣粉末；

将所述水浸渣与浸出添加剂混合均匀后，加入纯水和硫酸，搅拌，高压浸出，进行固液分离得到金属硫酸盐溶液和高压渣。

本公开所述的一种三元电池粉浸出方法，解决了现有三元电池粉浸出方法因浸出难、耗时长、浸出率低而导致的浸出渣大、造成环境污染和资源浪费的问题，具有浸出快、浸出率高的优点。

在一实施例，配制所述反应浆液的方法为：按预设制浆条件向所述三元电池粉中加入纯水，搅拌均匀；所述预设制浆条件包括3:1～10:1的液固比，200～400rpm的搅拌速度和5～10min的搅拌时间。液固比小于3:1会导致制浆不充分，反应升温过快，浆液浓度高等导致反应不充分；液固比大于10:1会导致浆液浓度低，体积量大，耗水占体积等导致不经济；转速高于400rpm容易导致物料的飞溅和转轴的磨损，转速低于200rpm容易导致溶液混合不均匀一级反应不充分。

在一实施例，制备所述除氯后液时，进行第一次所述搅拌反应前加入的所述氧化钙粉末的用量依据钙氟摩尔比为1:1～2:1确定，进行第一次所述搅拌反应后加入的所述偏铝酸钠溶液的用量依据铝氯质量比为1:10确定、所述氧化钙粉末的用量依据钙铝摩尔比为2:1确定。钙氟摩尔比小于1：1则反应不完全，钙氟摩尔大于2:1会导致物料浪费、提高生产成本；铝氯质量比小于1：10则反应不完全，铝氯质量比大于1：10会导致物料浪费、提高生产成本；钙铝摩尔比小于2：1则反应不完全，钙铝摩尔比大于2:1会导致物料浪费、提高生产成本。

在一实施例，制备所述除氯后液时，进行第一次所述搅拌反应的方法为在200～400rpm的搅拌速度下搅拌30min，进行第二次所述搅拌反应的方法为在200～400rpm的搅拌速度下搅拌60min。

在一实施例，调节所述pH时，所述预设pH值为12。

在一实施例，进行所述混凝沉淀的方法为向所述除氯后液中加入混凝剂并调节pH至6～8，搅拌反应。

在一实施例，所述混凝剂的加入量为1000mg/L，所述混凝剂包括氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或几种，调节所述pH的试剂为氧化钙和硫酸。

在一实施例，进行所述搅拌反应的方法为先在200～400rpm的搅拌速度下搅拌5min，再在40～70rpm的搅拌速度下搅拌60min，所述静置的时间为2h。先进行快速的搅拌，使絮凝颗粒初步形成，进行慢速搅拌，使絮凝颗粒不断结大形成絮凝体。在慢速搅拌的过程中，若转速大于70rpm会导致结大的絮凝体被打碎，降低絮凝效果，若转速小于40rpm会导致固体颗粒不能充分接触，影响絮凝效果，若搅拌时间长于60min会导致原本结大的絮凝体重新分散，影响絮凝效果。

在一实施例，加入所述氢氧化钠时，所述氢氧化钠的用量依据钠铝摩尔比为5:1～7:1确定。钠铝摩尔比小于5：1则反应不完全，钠铝摩尔比大于7:1会导致物料浪费、提高生产成本。

在一实施例，进行所述碱浸的方法为在200～400rpm的搅拌速度下搅拌1～2h。搅拌时间小于1h则反应不完全，反应时间大于2h则影响生产效率，增加生产能耗。

在一实施例，所述焙烧添加剂为石墨渣粉末和二水硫酸氢钠，所述石墨渣、二水硫酸氢钠与碱浸渣的重量比为0.2:1:5。

在一实施例，进行所述焙烧的方法为在600℃下焙烧2～3h。焙烧时间小于1h则反应不完全，焙烧时间大于2h则影响生产效率，增加生产能耗。

在一实施例，所述焙烧渣与所述纯水的固液比为3:1～10:1，进行所述水浸的方法为在200～400rpm的搅拌速度下搅拌45min。预设固液比小于3:1会导致浸出不充分，导致资源的浪费；预设固液比大于10:1会导致金属硫酸盐溶液浓度低，体积量大，耗水占体积等导致不经济。

在一实施例，所述浸出添加剂为硫酸亚铁和石墨粉末，所述硫酸亚铁、石墨渣与水浸渣的重量比为0.3:1:2

在一实施例，所述水浸渣粉末与所述纯水的固液比为6:1～8:1，所述硫酸的加入量为250～400g/L，所述硫酸的浓度为98％。

在一实施例，进行所述高压浸出的方法为在160～180℃下浸出2～3h，浸出的最大压力不大于2MPa。

在一实施例，还包括以下步骤：将所述碱浸得到的偏铝酸钠溶液用于制备所述除氯后液。

在一实施例，还包括以下步骤：对所述金属硫酸盐溶液进行除铁、萃取和合成，得到含镍、钴、锰、锂的产品。

在一实施例，将所述高压渣烘干并进行风选得到膨胀石墨和风选渣，将所述风选渣作为所述碱浸渣用于制备所述碱浸渣粉末。

本公开的有益效果在于：

1.本公开利用生石灰初步除氟，再用硫酸铝作为混凝剂实现深度除氟，除氟效果明显，可排除氟化氢在焙烧过程中的干扰，避免氟离子对高压反应釜的腐蚀作用。氟和钙生成的氟化钙pKsp值较大，用钙盐除氟效果佳，生石灰不仅来源广泛而且价格低廉，处理工艺简单，并具备变废为宝、节约资源等优点，加入生石灰的同时起到了中和酸性废水的作用。而硫酸铝作为混凝剂可发生水解后生成具有吸附作用的矾花，从而氟化物被凝聚沉淀，引进的铝离子可用于制备除氯试剂中的偏铝酸钠。

2、以生石灰和铝酸钠作为处理剂处理氯离子，可排除后端焙烧和高压浸出时氯离子转化为氯化氢等可燃气带来的干扰，保证实验安全可靠降低爆炸风险。两者协同除氯兼顾氯离子处理效果优良、环境友好且经济成本低的优点，操作简单便于工业化，该方法具有广阔的应用前景。

3、通过碱浸实现选择性除铝，同时制备的偏铝酸钠溶液可作为除氯试剂回用。镍钴锰酸锂层状结构尚未被破坏，以粉末的形式赋存在碱浸渣中，有利于下一步焙烧处理。

4、通过二水硫酸氢钠作为焙烧添加剂，通过固定比例添加石墨渣配料辅助焙烧可完全破坏电池粉的层状结构，石墨渣与二水硫酸氢钠焙烧起协同作用，能够有效改善原焙烧体系的热力学条件，降低被烧反应温度，强化有价金属的浸出，使Li、Ni、Co、Mn元素的赋存状态发生转变，由高价转变为2价，全部转变为可溶于水的硫酸复式盐，通过水浸达到镍钴锰锂的高浸出率(均大于99％)，实现元素的高效回收。

5、高压浸出过程添加定量的石墨渣可充当还原剂的作用，可有效推动高压浸出反应，同时以其为原料通过高温高压反应后风选得到了蠕状膨胀石墨，该膨胀石墨耐高温且疏松多孔、比表面积大，可用于制备相关耐火材料或吸附材料，从而实现石墨渣的资源化。

6、以硫酸亚铁作为高压浸出防腐剂，不仅可以保护反应釜免受腐蚀，而且避免引入新的杂质元素，利于后端除杂。

7、通过高压浸出实现了焙烧渣中镍钴锰锂的深度回收，对比常规酸浸不仅节省时间而且提高效能，实现变废为宝。本公开通过控制升温实现高压(不高于2Mpa)，安全可控，使氧气在较高的分压下参与浸出反应，节能环保。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本公开。

附图说明

图1为实施例1所述的一种三元电池粉浸出方法流程示意图；

图2为实施例1的膨胀石墨的SEM图；

图3为原料、常压低酸浸出渣、高压浸出渣的XRD图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种三元电池粉浸出方法，请参阅图1，包括以下步骤：

配制反应浆液：按预设制浆条件，向200g三元电池粉中加入1000ml纯水，以300rpm的搅拌速度搅拌5min，得到反应浆液；检测反应浆液中氯离子和氟离子的浓度，经检测，反应浆液中氟离子浓度为458mg/L，氯离子浓度为14.97mg/L；在其他实施例中，所述预设制浆条件可以为3:1～10:1的液固比，200～400rpm的搅拌速度和5～10min的搅拌时间。

除氯及初步除氟：按1.5:1的钙氟摩尔比向反应浆液中加入氧化钙粉末，以300rpm的搅拌速率搅拌30min，接着再按1:10的铝氯质量比、按2:1的钙铝摩尔比向反应浆液中加入氧化钙粉末和偏铝酸钠溶液，接着以300rpm的搅拌速率搅拌60min，进行固液分离得到除氯后液，经检测，除氯后液中氯离子的浓度为0.96mg/L；在其他实施例中，进行第一次所述搅拌反应前加入的所述氧化钙粉末的用量可以在1:1～2:1的钙氟摩尔比范围内进行选择；在其他实施例中，进行第一次所述搅拌反应后加入的所述偏铝酸钠溶液的用量可以在1:10的铝氯质量比范围内进行选择、所述氧化钙粉末的用量可以在2:1的钙铝摩尔比范围内进行选择。

除氯后液除氟：用氧化钙粉末调节除氯后液的pH至12，按1000mg/L的用量向除氯后液中加入1g混凝剂(本实施例的混凝剂优选为十八水硫酸铝)，并通过氧化钙和硫酸调节pH至6～8，以300rpm的转速快速搅拌5分钟，再以60r/min的转速慢速搅拌60分钟，即进行混凝沉淀，混凝沉淀后静置两小时，进行固液分离得到除氟氯后液和污泥，污泥进行填埋处理；经检测，除氟氯后液中氟离子的浓度为0.62mg/L，铝离子浓度为23g/L；在其他实施例中，混凝剂包括氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或几种。

碱浸：按6:1的钠铝摩尔比，向氟氯后液中加入氢氧化钠，按以300rpm的转速搅拌60min，进行固液分离得到偏铝酸钠溶液与碱浸渣，其中偏铝酸钠溶液可以应用于前述的除氯及初步除氟的过程中，碱浸渣通过烘箱烘干后进行球磨，得到碱浸渣粉末；在其他实施例中，钠铝摩尔比可以在5:1～7:1的范围内进行选择。

焙烧：以0.2:5:1的石墨渣、二水硫酸氢钠与碱浸渣的重量比将碱浸渣粉末和焙烧添加剂(焙烧添加剂为烘干后的石墨粉末和二水硫酸氢钠)加入至坩埚中混合均匀，混合均匀后将坩埚置于马弗炉内，在600℃中焙烧2h，得到焙烧渣；

水浸：按5：1的预设固液比往焙烧渣中加入纯水，以300rpm的转速搅拌45min，进行固液分离后得到金属硫酸盐溶液和水浸渣，其中金属硫酸盐溶液作为回收镍钴锰锂的原料，水浸渣通过烘箱烘干后进行球磨，得到水浸渣粉末；在其他实施例中，焙烧渣和纯水的固液比可以在3:1～10:1之间进行选择。

高压浸出：以0.3:1:2的硫酸亚铁、石墨渣与水浸渣的重量比为0.3:1:2将所述水浸渣粉末和浸出添加剂(浸出添加剂为硫酸亚铁和烘干后的石墨粉末)混合均匀后加入高压釜内，再向高压釜内按8:1的固液比加入纯水、按350g/L的加入量加入硫酸并搅拌均匀，在160℃下高压浸出2h，期间最高压力为1.76MPa，浸出完成并冷却至50℃以下后，进行固液分离得到金属硫酸盐溶液和高压渣，其中金属硫酸盐溶液作为回收镍钴锰锂的原料，高压渣烘干后进行风选得到3.97g膨胀石墨和风选渣，风选渣用于与碱浸渣混合制备碱浸渣粉末，经检测，所述膨胀石墨的比表面积面积为41g/cm

本实施例的金属硫酸盐溶液可以通过除铁、萃取和合成等步骤回收得到含镍、钴、锰、锂的产品，制备三元前驱体与碳酸锂/氢氧化锂产品；所述膨胀石墨可用于制备吸附材料或耐火材料。

实施例2

本实施例提供一种三元电池粉浸出方法，包括以下步骤：

配制反应浆液：按预设制浆条件，向200g三元电池粉中加入1000ml纯水，以300rpm的搅拌速度搅拌5min，得到反应浆液；检测反应浆液中氯离子和氟离子的浓度，经检测，反应浆液中氟离子浓度为376mg/L，氯离子浓度为23.51mg/L；在其他实施例中，所述预设制浆条件可以为3:1～10:1的液固比，200～400rpm的搅拌速度和5～10min的搅拌时间。

除氯及初步除氟：按1.5:1的钙氟摩尔比向反应浆液中加入氧化钙粉末，以300rpm的搅拌速率搅拌30min，接着再按1:10的铝氯质量比、2:1的钙铝摩尔比向反应浆液中加入氧化钙粉末和偏铝酸钠溶液，接着以300rpm的搅拌速率搅拌60min，进行固液分离得到除氯后液，经检测，除氯后液中氯离子的浓度为0.87mg/L；在其他实施例中，进行第一次所述搅拌反应前加入的所述氧化钙粉末的用量可以在1:1～2:1的钙氟摩尔比范围内进行选择；在其他实施例中，进行第一次所述搅拌反应后加入的所述偏铝酸钠溶液的用量可以在1:10的铝氯质量比范围内进行选择、所述氧化钙粉末的用量可以在2:1的钙铝摩尔比范围内进行选择。

除氯后液除氟：用氧化钙粉末调节除氯后液的pH至12，按1000mg/L的用量向除氯后液中加入1g混凝剂(本实施例的混凝剂优选为十八水硫酸铝)，并通过氧化钙和硫酸调节pH至6～8，以300rpm的转速快速搅拌5分钟，再以60r/min的转速慢速搅拌60分钟，即进行混凝沉淀，混凝沉淀后静置两小时，进行固液分离得到除氟氯后液和污泥，污泥进行填埋处理；经检测，除氟氯后液中氟离子的浓度为0.91mg/L，铝离子浓度为23g/L；在其他实施例中，混凝剂包括氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或几种。

碱浸：按6:1的钠铝摩尔比，向氟氯后液中加入氢氧化钠，以300rpm的转速搅拌60min，进行固液分离得到偏铝酸钠溶液与碱浸渣，其中偏铝酸钠溶液应用于前述的除氯及初步除氟的过程中，碱浸渣通过烘箱烘干后进行球磨，得到碱浸渣粉末；在其他实施例中，钠铝摩尔比可以在5:1～7:1的范围内进行选择。

焙烧：以0.2:5:1的石墨渣、二水硫酸氢钠与碱浸渣的重量比将碱浸渣粉末和焙烧添加剂(焙烧添加剂为烘干后的石墨粉末和二水硫酸氢钠)加入至坩埚中混合均匀，混合均匀后将坩埚置于马弗炉内，在600℃中焙烧3h，得到焙烧渣；

水浸：按6：1的固液比往焙烧渣中加入纯水，以300rpm的转速搅拌45min，进行固液分离后得到金属硫酸盐溶液和水浸渣，其中金属硫酸盐溶液作为回收镍钴锰锂的原料，水浸渣通过烘箱烘干后进行球磨，得到水浸渣粉末；在其他实施例中，焙烧渣和纯水的固液比可以在3:1～10:1之间进行选择。

高压浸出：以0.3:1:2的硫酸亚铁、石墨渣与水浸渣的重量比为0.3:1:2将所述水浸渣粉末和浸出添加剂(浸出添加剂为硫酸亚铁和烘干后的石墨粉末)混合均匀后加入高压釜内，再向高压釜内按6:1的固液比加入纯水、按350g/L的加入量加入硫酸并搅拌均匀，在160℃下高压浸出3h，期间最高压力为1.76MPa，浸出完成并冷却至50℃以下后，进行固液分离得到金属硫酸盐溶液和高压渣，其中金属硫酸盐溶液作为回收镍钴锰锂的原料，高压渣烘干后进行风选得到4.05g膨胀石墨和风选渣，风选渣用于与碱浸渣混合制备碱浸渣粉末，经检测，所述膨胀石墨的比表面积面积为45g/cm

本实施例的金属硫酸盐溶液可以通过除铁、萃取和合成等步骤回收得到含镍、钴、锰、锂的产品，制备三元前驱体与碳酸锂/氢氧化锂产品；所述膨胀石墨可用于制备吸附材料或耐火材料。

实施例3

本实施例提供一种三元电池粉浸出方法，包括以下步骤：

配制反应浆液：按预设制浆条件，向200g三元电池粉中加入1000ml纯水，以300rpm的搅拌速度搅拌5min，得到反应浆液；检测反应浆液中氯离子和氟离子的浓度，经检测，反应浆液中氟离子浓度为610mg/L，氯离子浓度为14.97mg/L；在其他实施例中，所述预设制浆条件可以为3:1～10:1的液固比，200～400rpm的搅拌速度和5～10min的搅拌时间。

除氯及初步除氟：按1.5:1的钙氟摩尔比向反应浆液中加入氧化钙粉末，按第一预设搅拌方法，以300rpm的搅拌速率搅拌30min，接着再按1:10的铝氯质量比、按2:1的钙铝摩尔比向反应浆液中加入氧化钙粉末和偏铝酸钠溶液，接着以300rpm的搅拌速率搅拌60min，进行固液分离得到除氯后液，经检测，除氯后液中氯离子的浓度为0.92mg/L；在其他实施例中，进行第一次所述搅拌反应前加入的所述氧化钙粉末的用量可以在1:1～2:1的钙氟摩尔比范围内进行选择；在其他实施例中，进行第一次所述搅拌反应后加入的所述偏铝酸钠溶液的用量可以在1:10的铝氯质量比范围内进行选择、所述氧化钙粉末的用量可以在2:1的钙铝摩尔比范围内进行选择。

除氯后液除氟：用氧化钙粉末调节除氯后液的pH至12，按1000mg/L的用量向除氯后液中加入1g混凝剂(本实施例的混凝剂优选为十八水硫酸铝)，并通过氧化钙和硫酸调节pH至6～8，以300rpm的转速快速搅拌5分钟，再以60r/min的转速慢速搅拌60分钟，即进行混凝沉淀，混凝沉淀后静置两小时，进行固液分离得到除氟氯后液和污泥，污泥进行填埋处理；经检测，除氟氯后液中氟离子的浓度为0.77mg/L，铝离子浓度为23g/L；在其他实施例中，混凝剂包括氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或几种。

碱浸：按6:1的钠铝摩尔比，向氟氯后液中加入氢氧化钠，以300rpm的转速搅拌60min，进行固液分离得到偏铝酸钠溶液与碱浸渣，其中偏铝酸钠溶液可以应用于前述的除氯及初步除氟的过程中，碱浸渣通过烘箱烘干后进行球磨，得到碱浸渣粉末；在其他实施例中，钠铝摩尔比可以在5:1～7:1的范围内进行选择。

焙烧：以0.2:5:1的石墨渣、二水硫酸氢钠与碱浸渣的重量比将碱浸渣粉末和焙烧添加剂(焙烧添加剂为烘干后的石墨粉末和二水硫酸氢钠)加入至坩埚中混合均匀，混合均匀后将坩埚置于马弗炉内，按预设焙烧方法，在600℃中焙烧2h，得到焙烧渣；

水浸：按5：1的预设固液比往焙烧渣中加入纯水，以300rpm的转速搅拌45min，进行固液分离后得到金属硫酸盐溶液和水浸渣，其中金属硫酸盐溶液作为回收镍钴锰锂的原料，水浸渣通过烘箱烘干后进行球磨，得到水浸渣粉末；在其他实施例中，焙烧渣和纯水的固液比可以在3:1～10:1之间进行选择。

高压浸出：以0.3:1:2的硫酸亚铁、石墨渣与水浸渣的重量比为0.3:1:2将所述水浸渣粉末和浸出添加剂(浸出添加剂为硫酸亚铁和烘干后的石墨粉末)混合均匀后加入高压釜内，再向高压釜内按7:1的固液比加入纯水、按350g/L的加入量加入硫酸并搅拌均匀，在160℃下高压浸出3h，期间最高压力为1.76MPa，浸出完成并冷却至50℃以下后，进行固液分离得到金属硫酸盐溶液和高压渣，其中金属硫酸盐溶液作为回收镍钴锰锂的原料，高压渣烘干后进行风选得到4.05g膨胀石墨和风选渣，风选渣用于与碱浸渣混合制备碱浸渣粉末，经检测，所述膨胀石墨的比表面积面积为39g/cm

本实施例的金属硫酸盐溶液可以通过除铁、萃取和合成等步骤回收得到含镍、钴、锰、锂的产品，制备三元前驱体与碳酸锂/氢氧化锂产品；所述膨胀石墨可用于制备吸附材料或耐火材料。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于：焙烧时只添加二水硫酸氢钠，不添加石墨渣辅助焙烧。最终得到膨胀石墨2.13g，膨胀石墨的比表面积面积为31g/cm

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于：水浸时，不采用纯水，而采用350g/L的硫酸，搅拌时间改为2h。最终得到膨胀石墨1.98g，膨胀石墨的比表面积面积为25g/cm

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于：高压浸出步骤改为常压浸出，以5:1的固液比加入350g/L的硫酸进行浸出，浸出时间为2h。最终未得到膨胀石墨。

采用相同的回收方法对实施例1-3以及对比例1-3所得的金属硫酸盐溶液中的镍、钴、锰和锂进行回收，回收结果如下表1所示。

表1实施例1-3以及对比例1-3的镍、钴、锰、锂的回收结果

通过对比实施例1和对比例1的数据可知，若焙烧时不加石墨渣辅助，镍钴锰锂浸出率有所下降，渣量有所增加，膨胀石墨产品更少且比表面积降低；通过对比实施例1和对比例2的数据可知，若水浸时，不采用纯水，而采用350g/L的硫酸，镍钴锰锂浸出率稍有下降，渣量翻倍，膨胀石墨产品更少且比表面积明显降低；通过对比实施例1和对比例3的数据可知，若高压浸出步骤改为常压浸出，镍钴锰锂浸出率明显下降，渣量显著翻倍且无膨胀石墨产品，并且可参阅图3，相对于常压浸出(对应图中低酸浸出渣曲线)，高压浸出后(对应图中高压浸出渣曲线)镍钴锰酸锂的三元结构基本被完全破坏，高压渣中以碳为主，回收效果高；由上表实例数据可知，本公开提供了一种高效浸出镍钴锰锂的方法，其浸出率均接近于100％，且产生的渣量小且膨胀石墨比表面积较高，性能优良。

以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本公开也意图包含这些改动和变形。