本发明涉及废旧三元锂电池回收处理领域，具体涉及一种废旧三元锂电池回收处理方法。
背景技术：
1、传统的废旧锂电池回收技术：三元正极粉加入固定比例纯水进行浆化，浆化液转移至反应槽，加入氧化剂双氧水和浸出剂浓硫酸，通入蒸汽加热，达到反应时间后压滤过滤，滤液加入沉淀剂进行除杂，压滤过滤，滤液经过p204萃杂以及p507萃镍装置，然后生产硫酸镍溶液，硫酸镍溶液进行浓缩结晶，产出成品硫酸镍晶体；对于钴和锰的提取与镍相同，对于萃取的要求较高，对于材料的提取流程过于冗长，且耗材消耗较大，不利于控制成本。
2、因此，为解决以上问题，需要一种废旧三元锂电池回收处理方法，能够缩短获得预期材料的流程，减少耗材的使用，更优的以低成本获得预期材料。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供废旧三元锂电池回收处理方法，能够缩短获得预期材料的流程，减少耗材的使用，更优的以低成本获得预期材料。
2、本发明的废旧三元锂电池回收处理方法，包括以下步骤：
3、s1.获得三元电池正极粉料；所述三元电池正极粉料从废旧电池中获得，或者从三元电池产线废料中获得，或者经外购获得等，在此不再赘述；
4、本方案的三元电池正极粉料从三元电池回收料中获得，三元电池回收料经放电、拆解、破碎和筛分等过程得到。
5、s2.还原焙烧步骤s1获得的三元电池正极粉料，获得氧化锂、氧化镍、氧化钴和氧化锰；
6、其中还原焙烧步骤s1获得的三元电池正极粉料，获得氧化锂、氧化镍、氧化钴和氧化锰的方法选用现有技术中的任一种，在此不再赘述；当下本方案采用的还原焙烧具体参数包括：焙烧温度为600℃～800℃，焙烧时长为60min～240min；本方案还在保护气氢气气氛下进行焙烧；
7、反应式如下：
8、2limo2+h2→li2o+2mo+h2o
9、【m＝(ni/co/mn)】
10、s3.将步骤s2获得的氧化锂、氧化镍、氧化钴和氧化锰水浸过滤，获得氢氧化锂溶液和氧化镍沉淀、氧化钴沉淀和氧化锰沉淀；
11、进一步，利用去离子水水浸氧化锂、氧化镍、氧化钴和氧化锰，去离子水质量与氧化锂质量、氧化镍质量、氧化钴质量和氧化锰质量合量的固液质量比为1：3～1：6；
12、反应式如下：
13、li2o+h2o→2lioh
14、水浸氧化锂、氧化镍、氧化钴和氧化锰的温度为70℃～80℃；水浸过程中辅以搅拌，搅拌速率为300r/min～500r/min，控制反应时长在60min～240min；反应完成后将浸出液静置并自然冷却至室温，通过真空抽滤将冷却后浸出液中的滤液与滤渣分开，并用去离子水多次洗涤滤渣，洗涤液送至水浸溶解还原焙烧后的三元粉。
15、s4.浆化步骤s3获得的氧化镍沉淀、氧化钴沉淀和氧化锰沉淀；
16、进一步，利用去离子水在常温状态下浆化氧化镍沉淀、氧化钴沉淀和氧化锰沉淀，去离子水质量与氧化镍沉淀质量、氧化钴沉淀质量和氧化锰沉淀质量的固液质量比为1：1～1：5；
17、浆化过程中辅以搅拌，搅拌速率为300r/min～500r/min，控制反应时长在60min～180min；
18、制得的浆化液准备进入电解槽的阳极室进行电解；
19、s5.电解步骤s4获得的浆化液并加入硫酸，获得co(oh)3沉淀和mno2沉淀以及含镍滤液；含镍滤液中co2+含量为1g/l～5g/l，含镍滤液中mn2+含量为1g/l～5g/l；
20、更具体的，电解浆化液的阳极选择不溶性钌铱涂层阳极，将制得的浆化液转移至电解槽的阳极室电解，控制电解电压为1.2v～2.2v，电流密度为150a/㎡～450a/㎡，阳极液发生氧化还原反应，并通过在浆化液中添加浓硫酸调整电解液整体ph稳定在2～6，电解液中逐渐生成co(oh)3沉淀和mno2沉淀，使得阳极电解液中co2+和mn2+含量快速下降；
21、其中电解过程中，浆化液和硫酸在阳极室的加入速率依据阳极室内离子浓度确定，根据实际情况调整，以获得预设的电解产率为宜，在此不再赘述；
22、电解完毕后的阳极浆液从电解循环溢流槽流出通过压滤机进行液固分离，滤渣回收处理得到预期产品；若滤液中co2+含量在1g/l～5g/l，mn2+含量在1g/l～5g/l为合格含镍滤液，送至后续步骤提镍；若含镍滤液的成分超过设定值则不合格，则重新反投阳极电解，若含镍滤液的成分低于设定值则不合格，在电解生成的沉淀中混有镍的氢氧化物沉淀，后续步骤提取，并调节电解参数使得到的含镍滤液的成分合格，以获得纯度更高的含镍滤液为目的，在此不再赘述；
23、反应式如下：
24、nio+h2so4→niso4+h2o
25、coo+h2so4→coso4+h2o
26、mno+h2so4→mnso4+h2o
27、coso4-e-+3h2o→co(oh)3↓+h2so4+h+
28、mnso4-2e-+2h2o→mno2↓+h2so4+2h+
29、s6.在步骤s5获得的含镍滤液中加入氢氧化镍调节溶液ph为4～6，获得除杂含镍滤液和滤渣；该氢氧化镍的主要目的在于去除含镍滤液中未被去除的fe3+和al3+；
30、反应式如下：
31、3ni(oh)2+fe2(so4)3→3niso4+2fe(oh)3↓
32、3ni(oh)2+al2(so4)3→3niso4+2al(oh)3↓
33、s7.通过螯合树脂柱处理步骤s6获得的除杂含镍滤液获得硫酸镍净化液；所述硫酸镍净化液中co＜0.1g/l、mn＜0.1g/l、fe＜0.02g/l和al＜0.02g/l；
34、所述螯合树脂选用现有技术中的任一种，以达到上述目的为宜，在此不再赘述，本方案滤液以3bv/h～20bv/h速度通过螯合树脂柱，进一步提纯硫酸镍净化液，以获得更多的镍产物；更具体的成分含量包括，硫酸镍净化液中co含量为0.005g/l～0.1g/l、mn含量为0.005g/l～0.1g/l，fe含量为0.005g/l～0.02g/l，al含量为0.005g/l～0.02g/l，硫酸镍净化液合格，送至后续步骤提镍；若硫酸镍净化液的成分不合格，则重新利用螯合树脂柱处理，以获得纯度更高的含镍滤液为目的，在此不再赘述。
35、s8.电解步骤s7获得的硫酸镍净化液，获得镍粉和沉镍滤液；
36、s9.在步骤s8获得的沉镍滤液中加入碱液获得氢氧化镍沉淀和含锂滤液；
37、s10.从步骤s9得到的含锂滤液中获得磷酸锂。
38、更具体的，电解硫酸镍净化液的阴极选择304不锈钢极板，将制得的电解硫酸镍净化液转移至电解槽的阴极室与阳极共同电解，阴极液发生氧化还原反应，生成金属镍粉；
39、反应式如下：
40、niso4+2e-→ni+so42-
41、其中，电解沉镍的过程中阴极液中添加硼酸盐类型的稳定剂，抑制电极析氢，保证镍沉积形成板材的质量，电解沉镍的过程中阴极液中还添加使镍沉积形成板材晶型更优原貌更光滑平整的光亮剂；
42、其中电解过程中，硫酸镍净化液的加入速率依据阴极室内离子浓度确定，根据实际情况调整，以获得预设的电解产率为宜，在此不再赘述；
43、电解完毕后的阴极浆液从电解循环溢流槽流出通过压滤机进行液固分离，分离出的沉镍滤液通过后处理沉氢氧化镍获得含镍产物，然后回用至阴极继续收集镍沉淀，一般的沉镍滤液中镍含量在10g/l～40g/l，若沉镍滤液中镍含量超标，则直接反投阴极室继续电解，若沉镍滤液中镍含量不超标，则按照上述步骤处理；
44、反应式如下：
45、niso4+2naoh→ni(oh)2+na2so4
46、其中还包括对沉镍滤液中锂含量的测定，更具体的是检测沉镍滤液中锂元素的体积质量浓度，若沉镍滤液中li＜10g/l，则沉镍滤液沉氢氧化镍送至步骤s5电解，若沉镍滤液中li＞10g/l则沉镍滤液送至步骤s9沉氢氧化镍后，并入沉磷酸锂系统提锂，该沉磷酸锂系统选择现有技术中的任一种，在此不再赘述。
47、获得锂元素体积质量浓度的方法选用现有技术中的任一种，且适用本方案中需测定的其他元素，例如icp检测或者aas检测等获得元素含量的方法，在此不再赘述。
48、进一步，步骤s3获得的氢氧化锂溶液通过加入磷酸三钠得到磷酸锂沉淀和沉锂滤液，所述沉锂滤液用于步骤s9沉氢氧化镍；或者步骤获得的氢氧化锂溶液用于步骤s9沉氢氧化镍；本方案步骤s3获得的氢氧化锂溶液通过加入磷酸三钠得到磷酸锂沉淀和沉锂滤液，所述沉锂滤液用于步骤s9沉氢氧化镍；以提升沉锂量。
49、本发明的有益效果是：本发明公开的一种废旧三元锂电池回收处理方法，通过对三元正极材料分离工艺的改进和优化，可以实现降低成本、提高效率、增强环保性和促进资源利用的目标，为废旧三元锂电池的综合回收带来了明显的技术和经济效益；
50、选用本方案处理废旧三元锂电池具备以下优点：
51、a、电解能量效率高：传统电沉积镍工艺，仅使用阴极生产镍板，阳极无法利用，综合利用率低；本专利中阳极进行氧化除杂，阴极进行电沉积镍粉，综合利用率高。
52、b、安全环保：传统三元正极材料分离工艺使用萃取剂，产生的污染较大且具有较高的安全隐患；本专利中无需使用萃取剂，安全环保。
53、c、生产成本低：传统三元正极材料分离工艺大量使用酸碱、蒸汽，消耗成本高，本专利中酸碱、蒸汽、添加剂耗量较少，生产成本较低。
54、d、设备简单：传统三元正极材料分离工艺设备复杂、占地面积大、人员操作复杂；本专利设备简单、占地面积小、人员操作简单。
1.一种废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：步骤s3获得的氢氧化锂溶液通过加入磷酸三钠得到磷酸锂沉淀和沉锂滤液，所述沉锂滤液用于步骤s9沉氢氧化镍；
3.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：步骤s3中，水浸氧化锂、氧化镍、氧化钴和氧化锰的固液质量比为1：3～1：6；水浸氧化锂、氧化镍、氧化钴和氧化锰的温度为70℃～80℃。
4.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：步骤s4中，浆化氧化镍沉淀、氧化钴沉淀和氧化锰沉淀的固液质量比为1：1～1：5。
5.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：步骤s5中，加入硫酸调节电解过程中电解液ph为2～6。
6.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：电解参数包括：电压为1.2v～2.2v，电流密度为150a/㎡～450a/㎡。
7.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：步骤s8还包括，
8.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：步骤s2中，还原焙烧的参数包括：焙烧温度为600℃～800℃，焙烧时长为60min～240min。
9.根据权利要求1所述的废旧三元锂电池回收处理方法，其特征在于：步骤s2中，在保护气氢气气氛下还原焙烧步骤s1获得的三元电池正极粉料。
