废旧锂电池粉温法回收处理系统主要包括除铝酸溶净化线,萃取(萃锰、萃钴、萃镍)线,蒸发浓缩线,锂回收线和硫酸钠回收线等环节。 现在介绍除铝酸溶净化钱。

1、碱浸除铝

废旧锂离子电池粉制浆后泵入碱浸反应釜,加入NaOH溶液进行热浸出,铝溶解进入溶液。主要反应为:2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑

碱浸后压滤,滤饼洗涤后进入酸溶工序,滤液为偏铝酸钠溶液,加入硫酸调节pH=5~7,铝以氢氧化铝的形式沉淀,主要反应为:NaAlO2+H2SO4+H2O→Al(OH)3↓+Na2SO4;2NaOH+H2SO4→Na2SO4+2H2O,沉铝后压滤,洗涤滤饼,滤液和洗水进入硫酸钠回收线。

2、酸溶浸出

碱浸除铝滤饼进入酸溶工序,加入硫酸和地面冲洗水、包装袋清洗水

等进行酸溶。原料中的锂镍钴锰铜铁钙镁等金属均以硫酸盐等形式溶解。

由于原料为金属氧化物和金属碳酸盐,且已经除过铝,酸溶后没有固体渣,

全部进入液相,酸溶液进入萃铜工序。主要反应为:

4LiNiO2+6H2SO4→4NiSO4+2Li2SO4+O2↑+6H2O

4LiCoO2+6H2SO4→4CoSO4+2Li2SO4+O2↑+6H2O

4LiMn2O4+10H2SO4→8MnSO4+2Li2SO4+3O2↑+10H2O

2Cu+2H2SO4+O2→2CuSO4+2H2O

Fe2O3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+3H2O

CaO+H2SO4→CaSO4+H2O

MnO+H2SO4→MnSO4+H2O

3、萃铜

除钙镁液泵入萃铜工序,采用M5640+磺化煤油作萃取剂(不需皂化)。进行多级逆流萃铜,负载有机相采用2~3mol/L 硫酸反萃,主要反应为:

CuSO4+2HR→CuR2+H2SO4

CuR2+H2SO4→2HR+CuSO4

R—为有机基团

反萃液为硫酸铜溶液,进入蒸发浓缩线,萃铜余液进入氧化除铁工序。

4、氧化除铁

采用H2O2作氧化剂,将Fe2+氧化为 Fe3+,利用液碱调节pH=3.5~4.2,Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀,主要反应为:

2FeSO4+H2O2+H2SO4→Fe2(SO4)3+2H2O

Fe2(SO4)3+6NaOH→2Fe(OH)3↓+3Na2SO4

除铁后压滤,洗涤滤饼,除铁后液和洗水进入除钙镁工序。

5、除钙镁

在除铁后液中加入NaF,生成氟化钙、氟化镁沉淀。主要反应为:

MgSO4+2NaF→MgF2↓+Na2SO4;

CaSO4+2NaF→CaF2↓+Na2SO4

除钙镁后压滤,洗涤滤饼,除钙镁后液和洗水进入萃取线。

博特盐溶液蒸发器

本作者不研究锂电、锂盐生产,专心研究服务于锂电、锂盐生产的盐溶液蒸发器,可以提供设计、制造、调试、运营及设备租赁全方位服务。