【SMM科普】简述废旧三元锂电池粉料湿法生产工艺流程

来源:SMM发布时间:2025-01-18 23:32:00
张贺
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【SMM科普:简述废旧三元锂电池粉料湿法生产工艺流程】三元锂电池粉作为湿法回收中重要的原材料之一,富含锂、钴、镍、锰等贵重金属,这些资源价格高昂,湿法回收作为一个复杂的生产工艺流程,主要包括废旧三元锂电池粉的预处理、浆化、酸化浸出、各种金属的萃取、电积、浓缩蒸发、离心干燥包装以及锂的回收等步骤。以下是对该流程的一些概括和评论:

生产工艺流程概述:

1、投料/浆化:废旧三元锂电池中的正负极粉经过预处理由起重机吊至浆化槽。粉料与纯水在半封闭的浆化槽中以不超过2:1的比例混合搅拌,随后浆料进入酸溶工序。该步骤会产生少量的投料粉尘(G2-1)。

2、酸化浸出与压滤洗涤:低铝含量的三元粉末通过负压密闭输送到溶解釜中,用98%硫酸和双氧水处理,溶解金属并转化为二价金属离子。酸溶液经过压滤,滤饼用纯水洗涤得到粗制石墨粉,滤液进入下步工序。主要化学转化率均为99%。该步骤产生酸浸废气(G2-2)和酸浸渣(S2-1)。

3、铜萃取:酸化浸出的溶液含4~4.5g/L铜,通过984H萃取剂进行二级逆流萃取,铜的萃取率约95%。萃取后溶液通过电积法回收硫酸铜,产生废气(G2-3)。

4、电积铜:在直流电作用下,不溶性阳极板用于从电积液中沉积铜。每7天从阴极取出铜产品并进行清洗和包装。处理后洗水用于其他工段循环利用,产生的氧气泡通过系统设计排出,避免酸雾排放。

5、除铜:蒸汽加热溶液后除铜,得到的铜渣作为固废处置。整个过程的除铜效率约为99%,产生产生废气(G2-4)。

6、除铁铝、压滤洗涤:用氯酸钠氧化二价铁,再用碳酸钠沉淀铁铝杂质。经过压滤和洗涤,回收铁铝渣中的金属元素,最终渣作为固废处理,除铁效率约99.3%。

7、净化除钙:经碳酸钠处理后去除钙杂质,最终的碳酸钙作为固废处置,除钙效率为95%。

8、P204萃取锰:使用P204萃取剂萃取锰,采用多级连续萃取方式提高效率(锰萃取率约85%)。去除油后,反萃液经过处理使用,产生废气(G2-5)。

9、P507萃取钴:同样采用皂化萃取的方式,钴萃取率为99.5%。有机相硫酸反萃后循环使用,产生废气(G2-7)。

10、电积钴:电积过程中钴被沉积在阴极上,经过清洗和包装后得到产品。系统设计避免酸雾排放,回收率高。

11、C272萃取除镁:用了皂化的C272萃取剂去除镁,产生的废液和废气处理后循环使用。

12、P204萃取镍:对粗硫酸镍溶液用P204萃取剂进行萃取(镍萃取率约99.5%),随后液体进入锂回收工段。

13、电积镍:镍通过电积技术沉积在阴极,每14天处理一批,回收液体循环使用,避免酸雾排放,符合环保标准。

14、锂回收(MVR蒸发、沉锂):昇华和蒸发后的碳酸锂经过滤、洗涤和烘干,并最终包装成产品。

15、硫酸钠气流干燥:通过干燥技术处理硫酸钠湿料,获得副产品无水硫酸钠。

 

 

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