一种从废旧镍钴铝三元前驱体中回收镍钴溶液的方法

技术领域

本发明涉及新能源电池材料领域，具体涉及一种从废旧镍钴铝三元前驱体中回收镍钴溶液的方法。

背景技术

镍钴铝三元前驱体是镍钴铝三元电池的关键原材料之一，在镍钴铝三元前驱体的开发和生产过程中，不可避免的会产生部分废旧物料。由于废旧镍钴铝前驱体中的镍钴含量较高，且价值较高，需要将镍钴与铝和杂质铁分离并进行回收利用。

在现有技术中，镍钴与铁、铝分离的方法是将镍钴和铁铝溶解成溶液，通过pH调整使铁和铝形成氢氧化物沉淀渣，然后通过过滤去除其中的铁铝。该现有技术存在的不足是：由于镍钴铝前驱体中的铁铝含量普遍为5000ppm左右，采用上述沉淀法将产生大量的氢氧化铁铝胶体渣，这种渣具有含水量大、过滤困难和镍钴含量高的缺点。

因此，如何解决现有技术在进行废旧镍钴铝前驱体回收镍钴溶液过程中，铁铝渣含水量大、过滤困难和镍钴含量高的问题，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种从废旧镍钴铝三元前驱体中回收镍钴溶液的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种从废旧镍钴铝三元前驱体中回收镍钴溶液的方法，包括：

步骤一、将废旧镍钴铝三元前驱体和酸溶液投入反应釜中；

步骤二、调整釜内反应温度至75~85℃，往反应釜中加入还原剂，直至废旧镍钴铝三元前驱体完全反应溶解；

步骤三、步骤二完成后，调整浆料pH值至4~5之间，调整浆料温度至80~90℃，加入助滤剂并保温陈化1~3小时；所述助滤剂的加入量为废旧镍钴铝三元前驱体质量的0.1~5%；

步骤四、将陈化完成后的浆料经过压滤机粗滤，除去大部分氢氧化铁铝胶体和其他水不溶物，再经过精密过滤器精滤，除去剩余微量氢氧化铁铝胶体和其他水不溶物，两级过滤可同时保证过滤效率和过滤精度，过滤后的溶液即为回收的镍钴溶液。

进一步的技术方案，在步骤一中，所述酸溶液中氢离子物质的量与所述镍钴铝三元前驱体中2*镍物质的量+2*钴物质的量+3*铝物质的量的和的比值为1:1。

进一步的技术方案，还包括步骤五、精密过滤器反吹反洗浆料返回压滤机再次过滤。以此提高物料回收率。

进一步的技术方案，在步骤一中，所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸中的一种。

进一步的技术方案，在步骤二中，所述还原剂为双氧水、亚硫酸钠、二氧化硫中的一种。

进一步的技术方案，在步骤三中，所述助滤剂为硅藻土、活性炭、石墨粉、聚丙烯酰胺、纤维素中的一种。

本发明的工作原理及优点如下：

1、本发明保温陈化温度80℃~90℃之间，可减少氢氧化铁、氢氧化铝胶体渣的含水率，从而提高渣过滤性能，减少氢氧化铁、氢氧化铝胶渣体夹带的镍钴金属。

2、本发明加入助滤剂，助滤剂对胶体有吸附作用，可以促进胶体的团聚，减少胶体含水率，从而提高过滤性能，减少氢氧化铁、氢氧化铝胶体渣夹带的镍钴金属。

3、本发明加入助滤剂，助滤剂在压滤机过滤过程中，可以在滤布表面形成过滤层，减少氢氧化铁、氢氧化铝胶体渣对滤布孔隙的堵塞，提高过滤速度。

4、本发明中的浆料分别经过压滤机和精密过滤器过滤，可以有效的截留氢氧化铝、氢氧化铁胶体渣，实现镍钴与铁铝的分离。

5、本发明中精密过滤器反吹反洗的浆料返回压滤机过滤，可以有效提高金属回收率。

相比现有技术而言，本发明能够实现废旧镍钴铝前驱体回收镍钴溶液时，氢氧化铁铝胶体含水率低于30%，渣镍钴含量低于20%，镍钴溶液中Al元素含量低于30ppm、铁元素含量低于1ppm。

附图说明

附图1为本发明实施例的流程原理框图。

实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

参见附图1所示，一种从废旧镍钴铝三元前驱体中回收镍钴溶液的方法，包括：

步骤一、将废旧镍钴铝三元前驱体和酸溶液投入反应釜中；

优选的，所述酸溶液中氢离子物质的量与所述镍钴铝三元前驱体中2*镍物质的量+2*钴物质的量+3*铝物质的量的和的比值为1:1。优选的，所述酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸中的一种。

步骤二、调整釜内反应温度至75~85℃，往反应釜中加入还原剂，直至废旧镍钴铝三元前驱体完全反应溶解；

优选的，所述还原剂为双氧水、亚硫酸钠、二氧化硫中的一种。

步骤三、步骤二完成后，调整浆料pH值至4~5之间，调整浆料温度至80~90℃，加入助滤剂并保温陈化1~3小时；所述助滤剂的加入量为废旧镍钴铝三元前驱体质量的0.1~5%；

优选的，所述助滤剂为硅藻土、活性炭、石墨粉、聚丙烯酰胺、纤维素中的一种。

步骤四、将陈化完成后的浆料经过压滤机粗滤，除去大部分氢氧化铁铝胶体和其他水不溶物，再经过精密过滤器精滤，除去剩余微量氢氧化铁铝胶体和其他水不溶物，两级过滤可同时保证过滤效率和过滤精度，过滤后的溶液即为回收的镍钴溶液。

步骤五、精密过滤器反吹反洗浆料返回压滤机再次过滤。以此提高物料回收率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。