一种回收含锂物料有机酸浸出液的方法

本发明涉及有机酸浸出液回收，尤其涉及一种回收含锂物料有机酸浸出液的方法。

背景技术：

1、随着信息技术和新能源汽车领域的快速发展，对以锂为主要原料的储能电池和动力电池的需求量日益增长，导致锂资源十分的紧缺。相比于传统锂矿资源，废旧退役锂电池、锂矿废渣、废旧含锂铝电解质等也可以被视为非传统的锂资源。从这些含锂物料中提取锂资源，可以实现固废的循环再生，具有很高的回收价值。

2、从这些含锂物料中提锂主要采用湿法冶金的方法，有机酸作为更加绿色环保的浸出剂在湿法冶金工艺中起着关键的作用，与无机酸相比，有机酸具有生物降解性好、酸度较低、腐蚀性小、可循环利用、环境友好等优点，并且有机酸通常具有螯合性或络合性，将产生更加高效的回收效率。

3、如专利cn112501443a使用有机酸浸出废旧锂电池正极材料，且锂的回收率比较高。但浸出是会产生大量的酸性浸出液，这些浸出液不经过处理排放将造成严重的环境污染；同时浸出液中含有大量可再生的有机酸，也是对资源的浪费。且目前回收有机酸的方法有吸附法、萃取法、沉淀法；吸附法无法选择性吸附、且存在解吸困难及解吸物无法重复利用等缺点，萃取法和沉淀法需要利用大量的化学试剂造成二次污染。

4、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种回收含锂物料有机酸浸出液的方法，旨在解决现有技术回收含锂废料有机酸浸出液中的锂和有机酸时存在环境污染，资源浪费以及产生二次污染的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种回收含锂物料有机酸浸出液的方法，包括步骤：

4、配置阳极电解液和阴极电解液；

5、将含锂物料有机酸浸出液、所述阳极电解液和所述阴极电解液分别置于原料储料室、阳极储料室和阴极储料室；

6、利用阳离子交换膜和阴离子交换膜将膜堆分割成阳极室、原料室和阴极室；

7、控制所述原料储料室内的含锂物料有机酸浸出液、所述阳极储料室内的阳极电解液和所述阴极储料室内的阴极电解液在对应的所述原料室、所述阳极室和所述阴极室进行循环；

8、在所述阳极室和所述阴极室通入直流电，完成含锂物料有机酸浸出液的回收。

9、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，所述阳极电解液选自丙二酸、苹果酸、草酸、柠檬酸、天冬氨酸中的一种；所述阴极电解液选自稀硫酸、硫酸钠、硫酸锂、氢氧化锂中的一种。

10、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，所述阳极电解液的摩尔浓度为0.01-0.3mol/l；所述阴极电解液的摩尔浓度为0.01-0.3mol/l。

11、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，所述原料储料室的出口与所述原料室的入口相通，所述原料室的出口与所述原料储料室的入口相通；所述阳极储料室的出口与所述阳极室的入口相通，所述阳极室的出口与所述阳极储料室的入口相通；所述阴极储料室的出口与所述阴极室的入口相通，所述阴极室的出口与所述阴极储料室的入口相通。

12、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，在所述阳极室和所述阴极室通入直流电包括步骤：

13、在所述阳极室和所述阴极室分别放入第一惰性电极和第二惰性电极；

14、将所述第一惰性电极和所述第二惰性电极分别与直流电源的正极和负极相接。

15、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，所述第一惰性电极选自镀钌的钛电极或镀铱的钛电极；和/或，所述第二惰性电极选自镀钌的钛电极或镀铱的钛电极。

16、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，所述含锂物料有机酸浸出液中的锂物料包括废旧退役锂离子电池、废旧含锂铝电解质、锂矿废渣中的一种或多种。

17、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，所述原料储料室与所述阳极储料室、所述阴极储料室的初始体积比为(1-20):1:1。

18、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，在所述阳极室和所述阴极室通入直流电的初始电流密度为7-22ma/cm2。

19、所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其中，所述含锂物料有机酸浸出液中的离子包括na+、al3+、ni2+、co2+、mn2+、k+、ca2+、mg2+、f-中的至少一种和li+。

20、有益效果：本发明提供一种回收含锂物料有机酸浸出液的方法，包括步骤：配置阳极电解液和阴极电解液；将含锂物料有机酸浸出液、所述阳极电解液和所述阴极电解液分别置于原料储料室、阳极储料室和阴极储料室；利用阳离子交换膜和阴离子交换膜将膜堆分割成阳极室、原料室和阴极室；控制所述原料储料室内的含锂物料有机酸浸出液、所述阳极储料室内的阳极电解液和所述阴极储料室内的阴极电解液在对应的所述原料室、所述阳极室和所述阴极室进行循环；在所述阳极室和所述阴极室通入直流电，完成含锂物料有机酸浸出液的回收。本发明采用电解电渗析的方法处理含锂物料有机酸浸出液，在电场的驱动下，有机酸根离子透过阴离子交换膜到达阳极室，并与阳极室电解生成的氢离子结合再生有机酸；而锂离子则透过阳离子交换膜达到阴极室，在阴极室内进行浓缩，提高溶液中锂的浓度；利用该方法实现含锂物料有机酸浸出液的回收，在回收有机酸的同时，可以浓缩锂溶液，可降低回收含锂物料有机酸浸出液的能耗，且操作简单，具有良好的经济效益；而经过回收得到的有机酸可以返回到浸出阶段，实现整个流程闭环控制，提升材料利用率和回收经济性。

技术特征：

1.一种回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，所述阳极电解液选自丙二酸、苹果酸、草酸、柠檬酸、天冬氨酸中的一种；所述阴极电解液选自稀硫酸、硫酸钠、硫酸锂、氢氧化锂中的一种。

3.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，所述阳极电解液的摩尔浓度为0.01-0.3mol/l；所述阴极电解液的摩尔浓度为0.01-0.3mol/l。

4.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，所述原料储料室的出口与所述原料室的入口相通，所述原料室的出口与所述原料储料室的入口相通；所述阳极储料室的出口与所述阳极室的入口相通，所述阳极室的出口与所述阳极储料室的入口相通；所述阴极储料室的出口与所述阴极室的入口相通，所述阴极室的出口与所述阴极储料室的入口相通。

5.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，在所述阳极室和所述阴极室通入直流电包括步骤：

6.根据权利要求5所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，所述第一惰性电极选自镀钌的钛电极或镀铱的钛电极；和/或，所述第二惰性电极选自镀钌的钛电极或镀铱的钛电极。

7.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，所述含锂物料有机酸浸出液中的锂物料包括废旧退役锂离子电池、废旧含锂铝电解质、锂矿废渣中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，所述原料储料室与所述阳极储料室、所述阴极储料室的初始体积比为(1-20):1:1。

9.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，在所述阳极室和所述阴极室通入直流电的初始电流密度为7-22ma/cm2。

10.根据权利要求1所述的回收含锂物料有机酸浸出液的方法，其特征在于，所述含锂物料有机酸浸出液中的离子包括na+、al3+、ni2+、co2+、mn2+、k+、ca2+、mg2+、f-中的至少一种和li+。

技术总结
本发明涉及有机酸浸出液回收技术领域，尤其涉及一种回收含锂物料有机酸浸出液的方法，本发明采用电解电渗析的方法处理含锂物料有机酸浸出液，在电场的驱动下，有机酸根离子透过阴离子交换膜到达阳极室，并与阳极室电解生成的氢离子结合再生有机酸；而锂离子则透过阳离子交换膜达到阴极室，在阴极室内进行浓缩，提高溶液中锂的浓度；利用该方法实现含锂物料有机酸浸出液的回收，在回收有机酸的同时，可以浓缩锂溶液，可降低回收含锂物料有机酸浸出液的能耗，且操作简单，具有良好的经济效益；而经过回收得到的有机酸可以返回到浸出阶段，实现整个流程闭环控制，提升材料利用率和回收经济性。

技术研发人员：俞小花,袁亚,沈庆峰,曹亚兵,林艳,吴婷,杨文秀,柴晓龙,张悦
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15