三元正极回收浸出镍钴锰混合溶液除氟除钙镁

时间：2023-03-06

#三元正极回收浸出镍钴锰混合溶液除氟除钙镁三元锂离子电池因其性能优越在国内外便携式电子设备和新能源汽车中得到广泛应用，随着对锂离子电池需求量的不断增大，大量的锂离子电池将迎来“退役”高峰期。为实现有价金属资源的循环利用，降低固体废物处理对环境的影响，废旧锂离子电池的回收利用受到了广泛的关注。

废旧三元锂离子电池中含有大量的有价金属，通常含有5%~20%的钴(Co)、5%~10%的镍(Ni)、5%~7%的锂(Li)、5%~10%的其他金属(如：铜(Cu)、铝(Al)、铁(Fe)等)、15%的**化合物和7%的塑料，具有显著的经济价值。

到目前为止已开发出许多以高温冶金和湿法冶金工艺为基础的废旧三元锂离子电池回收技术，但高温冶金过程面临着物料损耗大、能耗高、环境不友好等问题。

湿法的一般工艺是废旧三元锂电经过预处理后，废正极材料使用酸溶后通过P204萃取除铁铝铜锌锰等可以得到含有铜锌的锰液，该废液如果需要回收锰则需进一步提纯；除杂后的酸浸料液再进行萃取钴得到纯净的钴液，再一步除杂后可萃取镍得到镍溶液。

该工艺对镍钴锰进行了分别提取，但是在合成三元前驱体的时候还是会将分开提取的溶液进行混合，所以有相关工艺会在进行三元电池正极废料中的镍钴锰进行回收时，不需要对钴镍锰进行分离，直接得到可用于三元前驱体合成的钴镍锰混合溶液。

回收的废旧三元电池正极材料用硫酸还原溶解后，经过除铁铝、除铜锌、除钙镁、除氟后即可得到镍钴锰的混合盐溶液，将过滤后的盐溶液、碱溶液、络合剂以一定的流量加入反应釜，控制反应釜的搅拌速率，反应浆料的温度和pH值，使盐、碱发生中和反应生产前驱体晶核并逐渐长大，当粒度达到预定值后，将反应浆料过滤、洗涤、干燥，得到三元前驱体。

针对此工艺中钙镁去除和氟的去除，海普HP3500除氟产品和HP4020除钙镁产品可助力相关三元锂电回收企业进行更好的生产。

HP4020在使用时，镍钴锰混合溶液进入树脂柱，通过树脂上的螯合基团对溶液中的钙、镁离子进行选择性吸附，同时，随着钙、镁越来越多的在树脂上吸附并较终达到饱和，停止进料开始再生树脂，用脱附剂将吸附饱和的钙、镁离子进行洗脱、再生，这样，树脂又可以回复到初始状态，进行周期性吸附钙、镁离子。

而在处理镍钴锰混合溶液中含量过高氟时，海普HP3500高分子材料表面基团可选择性对氟离子进行预富集，再通过高分子内除氟纳米材料进行除氟，因此HP3500对氟离子的选择性和吸附精度都很高。

如图为海普HP3500在锂电三元正极回收行业应用中的应用情况和处理数据；

在磷酸铁锂正极回收行业的相关处理数据和效果；

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