本發(fā)明屬于濕法冶金領域，公開了一種高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著退役電池數(shù)量的不斷增漲，廢舊電池中鎳鈷資源成為礦山資源的有力補充，新能源電池領域所需鎳鈷資源未來將會主要依靠退役電池中鎳鈷進行補充。

2、目前退役電池回收領域，廢舊電池種類繁多，其中包含大部分高錳基退役電池，該部分退役電池產(chǎn)出黑粉中錳的百分占比可以達到35%左右，鎳鈷的占比僅能達到3-5%。就常規(guī)回收工藝來講，該類型退役電池回收常采用濕法全浸、除鐵、p204除雜、p507鎳鈷分離的方式進行。但是對于高錳基電池黑粉材料來講，錳作為電池黑粉料中主要的金屬元素組成部分，浸出液中錳與鎳鈷的含量差距甚大。鈷金屬回收提純過程中，錳、鎳、鈷的分離主要采用p204多級逆流萃取工藝，對于錳金屬占比較大的物料則需要保證較長的萃取級數(shù)來保證鎳鈷錳分離效果。高錳基電池黑粉料中，錳的百分占比為鎳鈷綜合的3-4倍，這就使得p204萃取過程需要使用較大的萃取流比來保證錳的萃取，依靠較長的萃取級數(shù)來保證鎳鈷錳分離徹底，由于錳金屬價值量并不高，因此該種回收工藝并不具備經(jīng)濟性。

3、本發(fā)明中采用硫酸化焙燒工藝使硫酸與三元電池黑粉料充分反應，使三元電池黑粉料中鎳鈷錳全部轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。隨后采用本公司現(xiàn)有鈷冶金系統(tǒng)產(chǎn)出的弱氧化性堿性廢水與焙燒后物料進行反應，反應過程鎳鈷金屬在弱氧化性條件下轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r離子并與堿性廢水中的氫氧根進行反應，最終鎳鈷以沉淀形式實現(xiàn)與溶液中絕大部分錳分離。經(jīng)上述焙燒堿浸工序，產(chǎn)出的沉淀中將含有大量鎳鈷及少量的錳金屬，通過上述工藝可實現(xiàn)從高錳基黑粉料中分離鎳鈷的目的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了從高錳基電池黑粉料中優(yōu)先經(jīng)濟性提取鎳鈷，提供一種高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法。

2、為此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法，包含以下步驟：

4、（1）將高錳基電池黑粉料與濃硫酸進行充分混合，將混合后的物料進行高溫煅燒，高溫煅燒溫度450-650℃，煅燒時間1-3h；將煅燒后的物料在未冷卻狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)移弱氧化性堿性廢水中，持續(xù)進行攪拌，反應過程控制反應溫度為65-75℃，持續(xù)攪拌2-3h，反應過程緩慢補入弱氧化性堿性廢水控制終點ph為3.5-4.5；

5、所述高錳基黑粉料中，各元素質(zhì)量百分數(shù)為c?30~40%、mn?25~40%、ni?3~5%、co?3~5%。錳基電池黑粉料與濃硫酸的固液比為1:1-2（g/ml）；?弱氧化性堿性廢水為濃度為1-2%的次氯酸鈉的堿性廢水，ph為9-10。

6、（2）反應結(jié)束后進行過濾水洗，將過濾產(chǎn)出的濾渣進行漿化、溶解浸出；漿化控制固液比為1:3-5，控制溶解浸出過程ph為1.0，控制溶解浸出終點ph為1.5；溶解完成后得到高濃度鎳鈷浸出液。當過濾產(chǎn)出的濾渣中鈷含量小于0.2%，鎳含量小于0.2%時表明鎳鈷已實現(xiàn)優(yōu)先提取。

7、本發(fā)明硫酸化焙燒工序，黑粉料中鎳鈷錳會與硫酸進行反應，并轉(zhuǎn)變?yōu)閷问降牧蛩猁}。在氧化沉淀過程由于弱氧化性的廢堿會優(yōu)先與鎳鈷進行反應，使鎳鈷以沉淀的形式與大部分錳進行分離。鎳鈷渣溶解過程在酸性浸出條件下鎳鈷以離子形式進入溶液中，并配合后續(xù)常規(guī)鎳鈷濕法回收工藝實現(xiàn)制備鎳鈷鹽溶液的目的。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

9、1、采用弱堿氧化沉淀的工藝實現(xiàn)利用現(xiàn)有系統(tǒng)堿性廢水優(yōu)先分離錳與鎳鈷的目的，將堿性廢水進行回用有效降低了堿性廢水處理成本。

10、2、優(yōu)先分離錳與鎳鈷避免了利用傳統(tǒng)p204萃取分離工藝分離鎳鈷錳造成的大量液堿消耗，有效降低了從高錳基電池黑粉料中回收鎳鈷所需的成本。

技術(shù)特征：

1.一種高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法，其特征在于，包含以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法，其特征在于：步驟（1）中，所述高錳基黑粉料中，各元素質(zhì)量百分數(shù)為c?30~40%、mn?25~40%、ni?3~5%、co?3~5%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法，其特征在于：步驟（1）中，錳基電池黑粉料與濃硫酸的固液比為1:1-2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法，其特征在于：步驟（1）中，高溫煅燒時間1-3h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法，其特征在于：步驟（1）中，弱氧化性堿性廢水為質(zhì)量濃度為1-2%的次氯酸鈉的堿性廢水，ph為9-10。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鎳鈷冶金領域，公開了一種高錳基黑粉料中鎳鈷金屬的回收方法。采用本發(fā)明方法，利用硫酸化焙燒工藝將鎳鈷全部轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，隨后利用高溫水淬法使鎳鈷錳全部以離子態(tài)進入水溶液中。后續(xù)采用堿性廢水漿化浸出，該過程利用堿性廢水的弱氧化性將鎳鈷全部轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r態(tài)，并依靠過程加入的堿性廢水進行沉淀，使鎳鈷及少量的錳以高價氫氧化物的形式進入渣中，大部分的錳則以離子態(tài)存在于溶液中。利用上述工藝實現(xiàn)從高錳基電池黑粉料中優(yōu)先分離鎳鈷的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：李小鵬,高海銀,周林華,蘆小芳,朱永澤,王國超,蔡晶,高靖美,秦國軒,王睿,劉家樂
受保護的技術(shù)使用者：金川集團鎳鈷股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7