锂离子电池回收产生的含氟含磷废水的处理方法
申请日期：2015.10.29
公佈（公告）日期 2016.03.16
IPC分类号C22B7/00;/00;/54
概括
本发明涉及废旧锂离子电池回收领域，提供一种锂离子电池回收产生的含氟含磷废水的处理方法。利用废旧锂离子电池回收过程中用液碱浸出铝箔工序产生的含氟含磷溶液与本公司P507萃取工序产生的含MgSO4废水发生反应生成白色沉淀，氟、磷离子被白色沉淀吸附，解决了锂离子电池回收过程中电解液分解产生的氟、磷污染问题。本发明解决了现有废旧锂离子电池回收过程中含氟含磷废水难以解决的问题，成本低，操作简单，易于实现自动化、连续化生产。
索赔
1.一种锂离子电池回收产生的含氟含磷废水的处理方法，包括如下工艺步骤：
（1）将废旧锂离子电池放电，破碎后取出电芯，将电芯破碎成1至5毫米大小的碎片备用；
(2)将破碎后的电池单元碎片放入NaOH溶液中进行碱浸，过滤，得到含Al3+1～20g/L、氟0.01～1.0g/L、磷0.01～2.0g/L的淡黄色溶液A备用；
(3)取含1～5g/L硫酸镁、1～20g/L碳酸钠的P507残液为B液备用；
（4）将溶液A和溶液B按一定比例加入到装有一定量底水的反应器中，在一定条件下反应，得到白色粉末，过滤性能优良。过滤后废水指标达到F级
(5)步骤(4)中所述的一定条件包括:反应温度为25～80℃；
(6)步骤(4)中所述的一定条件包括:反应pH值在7.5～9.0之间；
(7)步骤(4)中所述的一定比例是指控制溶液A和溶液B的加入量为萃取液中Al含量与萃余液中Mg2+含量=1/2～5，碳酸钠n(NaCO3)/n(Mg2+)=1/1～5。
手动的
一种锂离子电池回收产生的含氟含磷废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废旧锂离子电池回收利用领域，具体涉及废旧锂离子电池回收利用过程中电解质六氟磷酸锂水解产生的含氟磷废水的处理方法。
背景技术
自1991年日本索尼公司首次发布商用锂离子电池以来，锂离子电池彻底改变了消费电子产品的面貌。锂离子电池是新一代绿色储能电池，具有电压高、能量密度高、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点，已广泛应用于手机、笔记本电脑、储能等电子产品中。如今，我国已成为全球最大的锂离子电池生产国和消费国。
锂离子电池的生产过程需要大量的钴、镍、铝、铜等金属原材料，而我国钴原材料较为匮乏，需要从非洲等地大量进口。锂离子电池的平均寿命仅为2~3年，大量锂离子电池的报废不仅造成资源浪费，废旧锂离子电池的随意丢弃也给环境带来巨大的压力。近年来，不少企业、科研机构、大专院校开始对锂离子电池的回收利用进行广泛的研究。
锂离子电池一般由正极、隔膜、负极、外壳和电解液组成，其中正极活性材料、钴酸锂、镍酸锂和电解液是回收的主要对象。目前锂离子电池的电解液主要是溶解在有机溶剂中的六氟磷酸锂。六氟磷酸锂在电池回收过程中，与酸、碱、水接触会发生分解、水解等化学反应，生成含氟、含磷的化合物，这些化合物进入空气或溶解于水中，造成空气和水体的氟、磷污染。
该专利文献公开了一种废旧锂离子电池正极活性物质的回收方法，包括如下步骤：首先将破碎的电池芯加入热水中搅拌，过滤、烘干，再经过第一次过滤、筛分，分离出大部分活性物质；用碱浸溶解铝箔，用稀酸和碳酸氢铵溶液调节碱浸滤液的pH值，回收铝；过滤、烘干，再经过第二次振动筛分，分离出残留的粉末物质；将筛子部分置于水中进行水旋流器，除去上层塑料隔膜后，用稀硫酸和硫代硫酸钠溶液冲洗铜片，使粘结在铜片上的碳粉和活性物质松散脱落，用水洗后再旋转，粉末浮在上层，粉末与两次筛分的活性粉末合并，再经磁选后用NaOH溶液浸泡，碱浸后的活性粉末经过滤、烘干、煅烧即为活性粉，供后续处理。 该方法虽然提供的废旧锂离子电池回收方法可行，且各元素回收率较高，但并未提及水溶碱浸工艺过程中涉及的电解质六氟磷酸锂分解水解产生的含F、含磷废水的处理方法。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述技术问题，利用废旧锂离子电池回收过程中液碱浸出铝箔过程中产生的含氟、磷溶液与该公司P507提取过程中产生的含MgSO4废水发生反应生成白色沉淀，氟、磷离子被白色沉淀吸附，解决了锂离子电池回收过程中电解液分解造成的氟、磷污染问题。
本发明的技术问题主要通过以下技术方案来解决：
一种锂离子电池回收产生的含氟含磷废水的处理方法，包括如下工艺步骤：
（1）将废旧锂离子电池放电，破碎后取出电芯，将电芯破碎成1至5毫米大小的碎片备用；
(2)将破碎后的电池单元碎片放入NaOH溶液中进行碱浸，过滤，得到含Al3+1～20g/L、氟0.01～1.0g/L、磷0.01～2.0g/L的淡黄色溶液A备用；
(3)取含1～5g/L硫酸镁、1～20g/L碳酸钠的P507残液为B液备用；
（4）将溶液A和溶液B按一定比例加入到装有一定量底水的反应器中，在一定条件下反应，得到白色粉末，过滤性能优良。过滤后废水指标达到F级
(5)步骤(4)中所述的一定条件包括:反应温度为25～80℃；
(6)步骤(4)中所述的一定条件包括:反应pH值在7.5～9.0之间；
(7)步骤(4)中所述的一定比例是指控制溶液A和溶液B的加入量为萃取液中Al含量与萃余液中Mg2+含量=1/2～5，碳酸钠n(NaCO3)/n(Mg2+)=1/1～5。
(8)步骤(4)中，所述的一定的底水是指到达搅拌桨液面的B溶液。
本发明提供了一种锂离子电池回收产生的含氟磷废水的处理方法，解决了现有废旧锂离子电池回收工艺中含氟磷废水难以解决的问题，且成本低、操作简单、易于实现自动化、连续化生产。
详细方法
下面对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但本发明并不局限于此。
实施例1：
取含1-20g/Al3+、0.01-1.0g/L氟、0.01-2.0g/L磷的电池碎片碱浸液A，另取含1-5g/L硫酸镁、1-20g/L碳酸钠的P507萃余液作为B液，将A、B并行加入装有底水的反应器中，底水指到达搅拌桨液面的B液。控制反应温度为30℃，PH=7.5，萃余液中Al含量/Mg2+含量=1/3，过滤，得到过滤性能优良的白色粉末。本实施例电池碱浸废水F处理后
实施例2：
取含1-20g/Al3+、0.01-1.0g/L氟、0.01-2.0g/L磷的电池碎片碱浸液A，另取含1-5g/L硫酸镁、1-20g/L碳酸钠的P507萃余液为B液，将A、B并行加入装有底水的反应器中，底水指到达搅拌桨液面的B液。控制反应温度为40℃，PH=8.5，萃余液中Al含量/Mg2+含量=1/2，过滤，得到过滤性能优良的白色粉末。本实施例电池碱浸废水F处理后
实施例3：
取含1-20g/Al3+、0.01-1.0g/L氟、0.01-2.0g/L磷的电池碎片碱浸液A，另取含1-5g/L硫酸镁、1-20g/L碳酸钠的P507萃余液为B液，将A、B并行加入装有底水的反应器中，底水指到达搅拌桨液面的B液。控制反应温度为65℃，PH=9.5，萃余液中Al含量/Mg2+含量=1/4，过滤，得到过滤性能优良的白色粉末。本实施例中电池碱浸废水F处理后
实施例4：
取含1-20g/Al3+、0.01-1.0g/L氟、0.01-2.0g/L磷的电池碎片碱浸液A，另取含1-5g/L硫酸镁、1-20g/L碳酸钠的P507萃余液为B液，将A、B并行加入装有底水的反应器中，底水指到达搅拌桨液面的B液。控制反应温度为80℃，PH=9，萃余液中Al含量/Mg2+含量=1/5，过滤，得到过滤性能优良的白色粉末。本实施例电池碱浸废水F处理后
本实施例仅为本发明的一种示例性实施方式，对于本领域技术人员而言，根据本发明所公开的应用方法和原理，很容易做出各种改进或变型，而不限于上述本发明具体实施方式中所描述的结构。因此，上述方法仅为优选方案，不具有限制意义。所有根据本发明所做的等效变化和变型均在本发明权利要求的保护范围内。