本发明涉及锂离子电池回收技术领域，尤其涉及一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法。
背景技术：
在未来几年内，高端的三元体系动力锂电池将会呈现供不应求的局面，每年的需求量达到几万吨，且现在以特斯拉汽车为代表的电动汽车，在采用三元材料锂离子电池的技术已逐步趋于成熟。
与此同时，三元电池的处理回收也逐渐得到大家的关注，三元电池废料的产生主要有三元电池生产中产生的废料、三元电池报废产生的废料。由于三元电池废料中含有锂、钴、镍、锰等金属，且含量较高，所以其回收具有较高的经济价值，同时还具有较高的社会效益。
目前三元粉料处理工艺可以分为三类：干法回收技术、湿法回收技术和生物回收技术。其中生物回收技术尚不成熟，而干法回收技术中会有部分li进入废气中；湿法回收技术注重与ni、co和mn的回收，将li的回收放在工艺最末端，造成li的回收率较低。在锂资源日益稀缺，锂盐价格快速增长的今天，因而要开发一种提高废旧电池粉料中li的回收率的回收方法。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法，优先提取三元锂离子电池正极粉料中的锂元素，提高锂的回收率。
本发明提出的一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法，包括以下步骤：
s1、将三元锂离子电池正极粉料加入水中进行打浆处理得到打浆液，接着加入浓硫酸和双氧水搅拌，过滤得到酸浸液a；
s2、调节酸浸液a呈酸性，加入过量的fe粉以去除cu杂质，再使用铁铝矾法去除溶液中的铁铝杂质，过滤得到过滤液b；
s3、调节过滤液b至碱性以沉淀镍元素、钴元素、锰元素，过滤得到溶液c和滤渣d；
s4、将溶液c进行浓缩，再加入饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀；
s5、将滤渣d进行溶解得到溶液e，将溶液e进行萃取分离得到含镍溶液、含钴溶液和含锰溶液。
优选地，s1中，打浆液中固液质量比为1：4-10。
优选地，s1中，搅拌温度为60-95℃，搅拌时间为0.5-3h。
优选地，s1中，浓硫酸与打浆液的物质的量体积比(mol/l)为1.5-5：1。
优选地，s1中，双氧水与三元锂离子电池正极粉料的体积质量比(ml/g)为1-5：1。
优选地，s2中，调节酸浸液a的ph值为2-2.5。
优选地，s3中，调节过滤液b的ph值为10-13。
优选地，s4中，将溶液c浓缩至锂元素浓度为10-20g/l。
优选地，s4中，碳酸钠饱和溶液的温度为85-95℃。
本发明在三元锂离子电池正极粉料浸取除杂后，将镍钴锰元素进行沉淀，首先分离锂元素，实现了锂的优先回收，提高了锂元素的回收率。
附图说明
图1为本发明提出的一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法的流程示意图。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法，包括以下步骤：
s1、将三元锂离子电池正极粉料加入水中进行打浆处理得到打浆液，打浆液中固液质量比为1：6，接着加入浓硫酸和双氧水搅拌1.5h，搅拌温度为70℃，浓硫酸与打浆液的物质的量体积比(mol/l)为2：1，双氧水与三元锂离子电池正极粉料的体积质量比(ml/g)为2：1，过滤得到酸浸液a；
s2、调节酸浸液a呈酸性，加入过量的fe粉以去除cu杂质，再使用铁铝矾法去除溶液中的铁铝杂质，过滤得到过滤液b；
s3、调节过滤液b至碱性以沉淀镍元素、钴元素、锰元素，过滤得到溶液c和滤渣d；
s4、将溶液c进行浓缩至锂元素浓度为12g/l，再加入温度为88℃的饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀；
s5、将滤渣d进行溶解得到溶液e，将溶液e进行萃取分离得到含镍溶液、含钴溶液和含锰溶液。
实施例2
一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法，包括以下步骤：
s1、将三元锂离子电池正极粉料加入水中进行打浆处理得到打浆液，打浆液中固液质量比为1：8，接着加入浓硫酸和双氧水搅拌2.5h，搅拌温度为80℃，浓硫酸与打浆液的物质的量体积比(mol/l)为4：1，双氧水与三元锂离子电池正极粉料的体积质量比(ml/g)为3：1，过滤得到酸浸液a；
s2、调节酸浸液a呈酸性，加入过量的fe粉以去除cu杂质，再使用铁铝矾法去除溶液中的铁铝杂质，过滤得到过滤液b；
s3、调节过滤液b至碱性以沉淀镍元素、钴元素、锰元素，过滤得到溶液c和滤渣d；
s4、将溶液c进行浓缩至锂元素浓度为18g/l，再加入温度为92℃的饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀；
s5、将滤渣d进行溶解得到溶液e，将溶液e进行萃取分离得到含镍溶液、含钴溶液和含锰溶液。
实施例3
一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法，包括以下步骤：
s1、将1kg三元锂离子电池正极粉料加入4l去离子水中进行打浆处理得到打浆液，接着加入20mol浓硫酸和1l双氧水搅拌3h，搅拌温度为60℃，过滤得到酸浸液a；
s2、调节酸浸液a的ph值至2，加入过量的fe粉以去除cu杂质，再加入过量的氯酸钠和碳酸钠，调节ph值至2.5去除溶液中的铁铝杂质，过滤得到过滤液b；
s3、向过滤液b中加入naoh固体，调节过滤液b的至ph值至10以沉淀镍元素、钴元素、锰元素，过滤得到溶液c和滤渣d；
s4、将溶液c进行浓缩至锂元素浓度为10g/l，再加入温度为95℃的饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，实现锂元素的回收，锂的回收率不低于95％；
s5、将滤渣d加入硫酸中溶解得到溶液e，将溶液e进行萃取分离得到硫酸镍溶液、硫酸钴溶液和硫酸锰溶液，镍钴锰的回收率均不低于95％。
实施例4
一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法，包括以下步骤：
s1、将1kg三元锂离子电池正极粉料加入10l去离子水中进行打浆处理得到打浆液，接着加入15mol浓硫酸和5l双氧水搅拌0.5h，搅拌温度为95℃，过滤得到酸浸液a；
s2、调节酸浸液a的ph值至2.5，加入过量的fe粉以去除cu杂质，再加入过量的氯酸钠和碳酸钠，调节ph值至3.0去除溶液中的铁铝杂质，过滤得到过滤液b；
s3、向过滤液b中加入naoh固体，调节过滤液b的至ph值至13以沉淀镍元素、钴元素、锰元素，过滤得到溶液c和滤渣d；
s4、将溶液c进行浓缩至锂元素浓度为15g/l，再加入温度为90℃的饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，实现锂元素的回收，锂的回收率不低于95％；
s5、将滤渣d加入盐酸中溶解得到溶液e，将溶液e进行萃取分离得到氯化镍溶液、氯化钴溶液和氯化锰溶液，镍钴锰的回收率均不低于95％。
实施例5
参照图1，一种三元锂离子电池正极材料的综合回收方法，包括以下步骤：
s1、将1kg三元锂离子电池正极粉料加入6l去离子水中进行打浆处理得到打浆液，接着加入18mol浓硫酸和3l双氧水搅拌2h，搅拌温度为85℃，过滤得到酸浸液a；
s2、调节酸浸液a的ph值至2.2，加入过量的fe粉以去除cu杂质，再加入过量的氯酸钠和碳酸钠，调节ph值至3.5去除溶液中的铁铝杂质，过滤得到过滤液b；
s3、向过滤液b中加入naoh固体，调节过滤液b的至ph值至11.5以沉淀镍元素、钴元素、锰元素，过滤得到溶液c和滤渣d；
s4、将溶液c进行浓缩至锂元素浓度为20g/l，再加入温度为85℃的饱和碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀，实现锂元素的回收，锂的回收率不低于95％；
s5、将滤渣d加入硫酸中溶解得到溶液e，将溶液e进行萃取分离得到硫酸镍溶液、硫酸钴溶液和硫酸锰溶液，镍钴锰的回收率均不低于95％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。