CN110451534A - 一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法 - Google Patents
一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110451534A CN110451534A CN201810887488.2A CN201810887488A CN110451534A CN 110451534 A CN110451534 A CN 110451534A CN 201810887488 A CN201810887488 A CN 201810887488A CN 110451534 A CN110451534 A CN 110451534A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium
- electrode
- solution
- purified
- ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 65
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 154
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 154
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 114
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 107
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 27
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 25
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Mn].[Co].[Ni] KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 16
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 13
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 10
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims description 10
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 9
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 3
- PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Li] Chemical compound [Co].[Ni].[Li] PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JXGGISJJMPYXGJ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)iron Chemical compound [Li+].[O-][Fe]=O JXGGISJJMPYXGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 abstract description 2
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 12
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 7
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 7
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 4
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明涉及能源与材料技术领域，尤其涉及一种锂盐的提纯装置和提纯方法。该锂盐的提纯装置包括：反应容器；阴离子交换膜，阴离子交换膜设于反应容器中，且阴离子交换膜将反应容器分隔为第一反应室和第二反应室，第一反应室中装有含锂离子的待提纯溶液，第二反应室中装有第一电解液，含锂离子的待提纯溶液中的锂离子浓度高于第一电解液中的锂离子浓度；第一电极：第一电极为富锂电极，第一电极设于第一反应室中，且第一电极浸渍在含锂离子的待提纯溶液中；第二电极：第二电极为贫锂电极或无锂电极，第二电极设于第二反应室中，且第二电极浸渍在第一电解液中。该提纯装置及提纯方法具有简便但高效的特点，以及能有效回收利用废旧电池电极材料。
Description
技术领域
本发明涉及能源与材料技术领域，尤其涉及一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法。
背景技术
锂电池最早被应用在心脏起搏器中，后来随着科学技术的不断发展，在电动车、手机、笔记本电脑、新能源汽车等领域都有广泛的使用，锂电池现已成为电池技术产业发展的主流。随着锂电池在市场上的占有率逐年增长，对其上下游产业的发展必然有极大的推动作用。比如制作锂离子电池所需用到的锂盐原料，其需求会大幅增加。
目前锂盐的提纯方法主要是从盐湖卤水中通过一系列复杂工艺来实现，例如中国专利CN 200910249795.9公开了一种从盐湖卤水中制取高纯碳酸锂和其他可利用副产物的方法，该方法的步骤包括：盐田晒盐分离钾和钠；酸化法分离硼；沉淀法分离镁；沉淀法分离钙；氯化锂制取；碳酸锂制取，不仅工艺步骤较多，且上述步骤中需要加入各种试剂(盐酸、氨水、碳酸氢铵等)，致使提纯成本增加，并且会产生废水需要二次处理，增加环境负担。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法，以解决现有提纯锂盐的方法存在的操作流程复杂、试剂用量大、产生大量废水等问题。
第一个方面，本发明提供一种锂盐的提纯装置，所述提纯装置包括：
反应容器；
阴离子交换膜，所述阴离子交换膜设于所述反应容器中，且所述阴离子交换膜将所述反应容器分隔为第一反应室和第二反应室，所述第一反应室中装有含锂离子的待提纯溶液，所述第二反应室中装有第一电解液，所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子浓度高于所述第一电解液中的锂离子浓度；
第一电极：所述第一电极为富锂电极，所述第一电极设于所述第一反应室中，且所述第一电极浸渍在所述含锂离子的待提纯溶液中；
第二电极：所述第二电极为贫锂电极或无锂电极，所述第二电极设于所述第二反应室中，且所述第二电极浸渍在所述第一电解液中。
其中，富锂电极是指锂离子含量较多的电极，贫锂电极是指锂离子含量较少的电极，贫锂电极中锂离子含量要少于富锂电极中锂离子含量，无锂电极是指不含有锂离子的电极。
进一步地，所述第一电极采用放电后的电池正极材料，所述第二电极采用充电后的所述电池正极材料，所述电池正极材料选自锰酸锂、铁酸锂、钴酸锂、钛酸锂、高聚物锂盐、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，所述第二电极还可以采用电池负极材料，所述电池负极材料选自石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或多孔硅材料。
进一步地，所述含锂离子的待提纯溶液是对废旧锂电池电极材料进行回收得到的溶液，或者所述含锂离子的待提纯溶液是含锂的盐湖卤水，或者所述含锂离子的待提纯溶液是对其他含锂废料进行回收得到的含锂离子和其他金属离子的混合溶液；所述第一电解液为不含锂离子的导电溶液或者为锂离子浓度低于所述含锂离子的待提纯溶液中锂离子浓度的含锂离子导电溶液。
可选地，所述第一电解液选自含有Na+、NH4 +、K+、Li+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Al3+中至少一种阳离子的无机盐，且所述无机盐的浓度为0.1～1.0moL/L。
优选地，所述第一电解液选自碳酸铵电解液、磷酸钠电解液或硫酸铵电解液。
进一步地，所述含锂离子的待提纯溶液通过以下方法制备得到：提供一电解池，以所述废旧锂电池电极材料作为阴极，以惰性电极作为阳极；向所述电解池中加入第二电解液，使所述阴极和所述阳极浸入所述第二电解液中，在外加电势下进行电化学反应，得到所述含锂离子的待提纯溶液，且所述含锂离子的待提纯溶液中还包括镍离子和钴离子。
进一步地，进行电化学反应所施加的电势为0.2～1.5V，施加电势的时间为1.5～8h。
其中，进行电化学反应所施加的电势为0.2～1.5V包括了该数值范围内的任一电势值，例如进行电化学反应所施加的电势为0.2V、0.5V、1.0V、1.25V或1.5V。施加电势的时间为1.5～8h包括了该数值范围内的任一点值，例如施加电势的时间为1.5h、2.5h、4h、5h、6h或8h。
进一步地，进行电化学反应时，由大向小调节施加的电势值，使锂离子、镍离子、钴离子、锰离子分步浸出。
进一步地，所述阴极的制作方法为：取所述废旧锂电池电极材料，进行拆解、煅烧、洗涤、干燥、研磨、压制成形，得到所述阴极，所述阴极的电极厚度为5～10mm，所述阴极的压实密度为5～10g/cm3。
其中，所述阴极的电极厚度为5～10mm包括了该数值范围内的任一电极厚度值，例如所述阴极的电极厚度为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。其中，所述阴极的压实密度为5～10g/cm3包括了该数值范围内的任一压实密度值，例如所述阴极的压实密度为5g/cm3、6g/cm3、7g/cm3、8g/cm3、9g/cm3或10g/cm3。
进一步地，所述阴极选自废旧锂电池正极材料和/或废旧锂电池负极材料，所述惰性电极采用石墨电极或可导电的惰性金属电极。
优选地，所述可导电的惰性金属电极为铂电极。
可选地，所述第二电解液为含有Na+、NH4 +、K+、Li+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Al3+中至少一种阳离子的无机盐，且所述第二电解液中的所述无机盐的浓度为0.1～1.0moL/L。
优选地，所述第二电解液选自碳酸铵电解液、磷酸钠电解液或硫酸铵电解液。
进一步地，所述含锂离子的待提纯溶液通过以下装置制备得到，所述装置包括：电解池，所述电解池包括阳极材料层，所述阳极材料层作为阳极使用，所述阳极为惰性电极；若干阴极，所述阴极为废旧锂电池电极材料。
进一步地，所述电解池还包括设于所述阳极材料层外部的结构支撑层，其中所述阳极材料层的厚度为5～12mm，所述结构支撑层的材料选自混凝土、水泥、石材、橡胶或树脂。
第二个方面，本发明提供一种锂盐的提纯系统，所述提纯系统由多级上述提纯装置通过管道串联组成。
第三个方面，本发明提供一种锂盐的提纯方法，所述提纯方法使用上述提纯装置进行提纯，所述提纯方法包括以下步骤：
对所述反应容器中的所述第一电极和所述第二电极施加外部电压，使所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第一电解液中，得到提纯的锂盐溶液。
进一步地，在所述提纯方法中，施加的所述外部电压为0.5～2.0V。
作为一种实施方式，得到所述提纯的锂盐溶液后，将所述第一电极和所述第二电极交换放置，使所述第一电极在所述第二反应室中，使所述第二电极在所述第一反应室中，将所述含锂离子的待提纯溶液转移至所述第二反应室中，向所述第一反应室中加入新的所述第一电解液，重复所述提纯方法，使所述第二反应室中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第一反应室中。
作为一种实施方式，得到所述提纯的锂盐溶液后，先将提纯的锂盐溶液排出收集，再向所述第一反应室中加入新的所述含锂离子的待提纯溶液，向第二反应室中加入新的所述第一电解液，重复所述提纯方法，使所述第一反应室中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第二反应室中。
进一步地，所述第一电极采用放电后的电池正极材料，所述第二电极采用充电后的所述电池正极材料，所述电池正极材料选自锰酸锂、铁酸锂、钴酸锂、钛酸锂、高聚物锂盐、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，所述第二电极还可以采用电池负极材料，所述电池负极材料选自石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或多孔硅材料。
进一步地，所述含锂离子的待提纯溶液是对废旧锂电池电极材料进行回收得到的溶液，或者所述含锂离子的待提纯溶液是含锂的盐湖卤水，或者所述含锂离子的待提纯溶液是对其他含锂废料进行回收得到的含锂离子和其他金属离子的混合溶液；所述第一电解液为不含锂离子的导电溶液或者为锂离子浓度低于所述含锂离子的待提纯溶液中锂离子浓度的含锂离子导电溶液。
可选地，所述第一电解液选自含有Co2+、Ni2+、Mn2+、Na+、NH4 +、K+、Mg2+、Fe2+、Al3+中至少一种阳离子的无机盐，且所述无机盐的浓度为0.1～1.0moL/L。
优选地，所述第一电解液选自碳酸铵电解液、磷酸钠电解液或硫酸铵电解液。
进一步地，所述含锂离子的待提纯溶液通过以下方法制备得到：提供一电解池，以所述废旧锂电池电极材料作为阴极，以惰性电极作为阳极；向所述电解池中加入第二电解液，使所述阴极和所述阳极浸入所述第二电解液中，在外加电势下进行电化学反应，得到所述含锂离子的待提纯溶液，且所述含锂离子的待提纯溶液中还包括镍离子和钴离子。
进一步地，进行电化学反应所施加的电势为0.2～1.5V，施加电势的时间为1.5～8h。
其中，进行电化学反应所施加的电势为0.2～1.5V包括了该数值范围内的任一电势值，例如进行电化学反应所施加的电势为0.25V、0.5V、1.0V、1.25V或1.5V。施加电势的时间为1.5～8h包括了该数值范围内的任一点值，例如施加电势的时间为1.5h、2.5h、4h、5h、6h或8h。
进一步地，进行电化学反应时，由大向小调节施加的电势值，使锂离子、镍离子、钴离子、锰离子分布浸出。
进一步地，所述阴极的制作方法为：取所述废旧锂电池电极材料，进行拆解、煅烧、洗涤、干燥、研磨、压制成形，得到所述阴极，所述阴极的电极厚度为5～10mm，所述阴极的压实密度为5～10g/cm3。
其中，所述阴极的电极厚度为5～10mm包括了该数值范围内的任一电极厚度值，例如所述阴极的电极厚度为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。其中，所述阴极的压实密度为5～10g/cm3包括了该数值范围内的任一压实密度值，例如所述阴极的压实密度为5g/cm3、6g/cm3、7g/cm3、8g/cm3、9g/cm3或10g/cm3。
进一步地，所述阴极选自废旧锂电池正极材料和/或废旧锂电池负极材料，所述惰性电极采用石墨电极或可导电的惰性金属电极。
优选地，所述可导电的惰性金属电极为铂电极。
可选地，所述第二电解液为含有Co2+、Ni2+、Mn2+、Na+、NH4 +、K+、Mg2+、Fe2+、Al3+中至少一种阳离子的无机盐，且所述第二电解液中的所述无机盐的浓度为0.1～1.0moL/L。
优选地，所述第二电解液选自碳酸铵电解液、磷酸钠电解液或硫酸铵电解液。
进一步地，所述含锂离子的待提纯溶液通过以下装置制备得到，所述装置包括：电解池，所述电解池包括阳极材料层，所述阳极材料层作为阳极使用，所述阳极为惰性电极；若干阴极，所述阴极为废旧锂电池电极材料。
进一步地，所述电解池还包括设于所述阳极材料层外部的结构支撑层，其中所述阳极材料层的厚度为5～12mm，所述结构支撑层的材料选自混凝土、水泥、石材、橡胶或树脂。
作为一种实施方式，在所述提纯方法中，当所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子进入到所述第一电解液中，使剩余的所述含锂离子的待提纯溶液中不含锂离子时，调节剩余的不含锂离子的待提纯溶液中的钴离子、镍离子和锰离子的摩尔比，使钴镍锰的摩尔比为1:1:1，或者使钴镍锰的摩尔比为5:2:3，或者使钴镍锰的摩尔比为8:1:1。
作为一种，实施方式，在所述提纯方法中，向得到的所述提纯的锂盐溶液中通入二氧化碳，得到碳酸锂沉淀。
第四个方面，本发明还提供一种使用锂盐的提纯系统进行的提纯方法，所述提纯系统由多级上述锂盐的提纯装置串联组成，所述方法包括以下步骤：
在一级所述提纯装置中，对所述反应容器中的所述第一电极和所述第二电极施加外部电压，使所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第一电解液中，得到提纯的锂盐溶液；
在下一级所述提纯装置中，将从上一级所述提纯装置中提纯的所述提纯的锂盐溶液通过管道导入到所述反应容器的所述第一反应室中，并向所述第一反应室中加入新的所述含锂离子的待提纯溶液，向所述第二反应室中加入新的第一电解液，再对所述第一电极和所述第二电极施加外部电压，使所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第一电解液中，得到进一步提纯的锂盐溶液；
在所述提纯系统的多级所述提纯装置中，重复上述步骤。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明的提纯装置及提纯方法具有简便但高效的特点。本申请发明人发现，由于锂离子半径很小，故其在外加电压的动力驱动下，能够穿过阴离子交换膜，因此利用锂离子这一特点，本发明设计一种具有阴离子交换膜的提纯装置，并使该提纯装置在阴离子交换膜的两侧形成一定的锂离子浓度差，最终在外加电压的作用下，使锂离子能够穿过阴离子交换膜，而钴离子、镍离子等其他金属离子却不能穿过阴离子交换膜，由此通过膜分离和电化学脱嵌双重作用实现锂离子与其他金属离子之间的有效分离，使锂离子能够从富锂溶液中进入到贫锂溶液，从而实锂离子的提纯。其中，本发明的提纯装置结构和提纯方法均并不复杂，但却能实现锂离子与其他金属离子的有效分离与提纯。
不仅如此，本发明还通过将第一电极和第二电极交换放置，反复提纯锂离子，以达到提纯锂离子的同时提高锂离子浓度的目的，有利于锂离子的后续利用。
本发明还能进一步有效回收利用废旧电池电极材料，在实现回收提纯锂的同时，实现钴镍锰的同步回收，具体是对分离出锂离子后的含钴离子、镍离子、锰离子溶液进行比例调节，使该分离出锂离子后的溶液中具有特定摩尔比的钴镍锰，这些具有特定摩尔比的钴镍锰可直接用于电池中电极材料的制作，而无需重新分别回收钴、镍、锰之后，再分别调节钴、镍、锰的配比，使三者达到特定比例，用于电极材料的制备。由此可见，本发明的方法能够极大地简化钴镍锰元素的二次利用方法，使得三种金属元素的回收更为简便，且这一回收再利用的过程中无需额外添加其他试剂，故使得整个方法更加绿色、环保，对环境有利。
附图说明
图1是制备例中装置的结构示意图。
图2是实施例一中锂盐的提纯装置的结构示意图。
图3是实施例一中锂盐的提纯装置中第一电极与第二电极交换位置后的结构示意图。
图4是实施例二中锂盐的提纯装置的结构示意图。
图5是实施例二中锂盐的提纯装置中第一电极与第二电极交换位置后的结构示意图。
图6是实施例四中锂盐的提纯系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
制备例含锂离子的待提纯溶液的制备
本制备例中的含锂离子的待提纯溶液是对废旧锂电池电极材料进行回收得到的溶液，含锂离子的待提纯溶液通过以下方法和装置制备得到。该方法包括以下步骤：
以废旧锂电池正极材料作为阴极，以石墨电极作为阳极；其中，阴极的制作方法为：取废旧锂电池正极材料，依次进行拆解、干燥、粉碎、压制成形，得到阴极，阴极的电极厚度为5mm，阴极的压实密度为5g/cm3。
将阴极和阳极放入到浓度为1moL/L的碳酸铵电解液(该碳酸铵电解液作为第二电解液)中进行电化学反应，电化学反应所施加的电势为0.2～1.5V，且由大到小调节的电势值，施加电势的时间为2h，得到含多种金属离子的待分离溶液，且其中的金属离子按照先后顺序分步浸出，浸出先后顺序分别为：锂离子、镍离子、钴离子、锰离子。
过滤：对得到的含多种金属离子的待分离溶液过滤，以滤去固体杂质，待用。
此外，为了提高从废旧锂电池中回收金属的效率，本制备例还提供一种装置，该装置用于实施上述含锂离子的待提纯溶液的制备方法。
如图1所示，该装置包括电解池1和三个串联的阴极2。其中，电解池1包括设于内层且厚度为10mm的阳极材料层11和设于外层的结构支撑层12，阳极材料层11作为阳极使用，阳极材料层11为石墨，也即阳极为石墨电极，结构支撑层12为水泥层，用于起到支撑装置结构强度的作用。由于本实施例巧妙地将阳极的结构与电解池的结构合二为一，故在相同的电解池体积下，能够省去原本需设置阳极的空间，使电解池中可同时放置更多阴极2，从而提高电化学反应的效率，使得到的含多种金属离子的待分离溶液中的回收金属离子具有较高的浓度。其中，阴极2为废旧锂电池正极材料。向电解池1中加入碳酸铵电解液，进行上述从废旧锂电池中回收金属的方法中电化学反应的步骤，即可得到含多种金属离子的待分离溶液。
为了方便与后续处理流程顺利连接，该装置还在电解池1的侧壁底部设有用于排出液体的排液孔3，排液孔3上设有过滤膜(图未示)以滤去杂质，该排液孔连通于设于该装置外部的排液管，排液管则与水泵等动力部件相连，以将电解池中的含多种金属离子的待分离溶液抽出。
本制备例的装置具有高效能的特点，该装置巧妙地将阳极材料作为电解池，且可在电解池中设置多个阴极，从而在一次电化学反应中，可实现较高浓度的电极材料中的金属回收，大幅提高回收效率。
实施例一
本实施例提供一种锂盐的提纯装置，如图2所示，该提纯装置包括：
反应容器100；
阴离子交换膜200，该阴离子交换膜200竖向设于反应容器100中，并将反应容器100竖向分割为位于左侧的第一反应室101和位于右侧的第二反应室102，在第一反应室101中装有上述制备例制得的含锂离子的待提纯溶液500，在第二反应室102中装有浓度为0.3moL/L碳酸铵电解液600(该碳酸铵电解液作为第一电解液)；
第一电极300：第一电极300为富锂电极，具体是放电后的钛酸锂电池正极材料，该第一电极300设于第一反应室101中，且第一电极300浸渍在含锂离子的待提纯溶液500中；
第二电极400：第二电极400为无锂电池，具体是石墨电极，该第二电极400设于第二反应室102中，且第二电极400浸渍在碳酸铵电解液600中。
本实施例还提供一种利用上述提纯装置对锂盐进行提纯的方法，该提纯方法包括以下步骤：
结合图2所示，对反应容器100中的第一电极300和第二电极400施加0.5～2.0V的外部电压，使含锂离子的待提纯溶液500中的锂离子透过阴离子交换膜进入到第一电解液600中，实现锂离子的提纯，得到提纯的锂盐溶液；
结合图3所示，将第一电极300和第二电极400交换放置，使第一电极300设于第二反应室102中，使第二电极400设于第一反应室101中，将含锂离子的待提纯溶液500转移至第二反应室102中，与原本在第二反应室102中的提纯的锂盐溶液共同形成新的含锂离子的待提纯溶液500(且该待提纯溶液中锂离子的浓度比原含锂离子的待提纯溶液中锂离子的浓度更高)，并向第一反应室中加入新的浓度为0.3moL/L碳酸铵电解液600作为第一电解液600，重复第一步中的提纯方法，对反应容器100中的第一电极300和第二电极400施加0.5～2.0V的外部电压，使第二反应室102中的锂离子透过阴离子交换膜200进入到第一反应室101中，从而使锂离子进一步得到提纯，并且提纯浓度要大于第一次提纯的浓度。
反复进行上述操作，可在提纯锂离子的同时进一步提高提纯的锂离子的浓度，达到提纯和浓缩的双重目的。
实施例二
本实施例提供一种锂盐的提纯装置，如图4所示，该提纯装置包括：
反应容器100；
阴离子交换膜200，该阴离子交换膜200竖向设于反应容器100中，并将反应容器100竖向分割为位于左侧的第一反应室101和位于右侧的第二反应室102，在第一反应室中装有上述制备例制得的含锂离子的待提纯溶液500，在第二反应室中装有浓度为0.3moL/L磷酸铵电解液700作为第一电解液；
第一电极300：第一电极300为富锂电极，具体是放电后的钛酸锂电池正极材料，该第一电极300设于第一反应室101中，且第一电极300浸渍在含锂离子的待提纯溶液500中；
第二电极400：第二电极400为无锂电池，具体是石墨电极，该第二电极400设于第二反应室102中，且第二电极400浸渍在磷酸铵电解液700中。
本实施例还提供一种利用上述提纯装置对锂盐进行提纯的方法，该提纯方法包括以下步骤：
结合图4所示，对反应容器100中的第一电极300和第二电极400施加0.5～2.0V的外部电压，使含锂离子的待提纯溶液500中的锂离子透过阴离子交换膜进入到磷酸铵电解液700中，实现锂离子的提纯，得到提纯的锂盐溶液；
结合图5所示，将第一电极300和第二电极400交换放置，使第一电极300设于第二反应室102中，使第二电极400设于第一反应室101中，将含锂离子的待提纯溶液500转移至第二反应室102中，与原本在第二反应室102中的提纯的锂盐溶液共同形成新的含锂离子的待提纯溶液500(且该待提纯溶液中锂离子的浓度比原含锂离子的待提纯溶液中锂离子的浓度更高)，并向第一反应室101中加入新的第一电解液700，重复第一步中的提纯方法，对反应容器100中的第一电极300和第二电极400施加0.5～2.0V的外部电压，使第二反应室102中的锂离子透过阴离子交换膜200进入到第一反应室101中，从而使锂离子进一步得到提纯，并且提纯浓度要大于第一次提纯的浓度。
反复进行上述操作，可在提纯锂离子的同时进一步提高提纯的锂离子的浓度，达到提纯和浓缩的双重目的。
作为一种实施方式，本实施例的提纯方法还包括以下步骤：
在得到最终的提纯的锂盐溶液后，向该提纯的锂盐溶液中通入二氧化碳，使锂盐溶液形成碳酸锂沉淀，过滤碳酸锂沉淀，重结晶、洗涤、干燥，得到纯化的碳酸锂固体，用于锂电池或其他锂材料的制备。
实施例三
本实施例提供一种锂盐的提纯装置，该提纯装置与实施例二中的提纯装置结构相同，在此不再赘述。
本实施例还提供一种利用上述提纯装置对锂盐进行提纯的方法，该提纯方法包括以下步骤：
对反应容器中的第一电极和第二电极施加0.5～2.0V的外部电压，使含锂离子的待提纯溶液中的锂离子透过阴离子交换膜进入到第一电解液中，实现锂离子的提纯，得到提纯的锂盐溶液；
先将得到的提纯的锂盐溶液排出收集，再向第一反应室中补充加入新的含锂离子的待提纯溶液，向第二反应室中加入新的磷酸铵电解液，重复第一步中的提纯方法，对反应容器中的第一电极和第二电极施加0.5～2.0V的外部电压，使第一反应室中的锂离子透过阴离子交换膜进入到第二反应室中，从而持续地使锂离子得到提纯。
作为一种实施方式，本实施例的提纯方法还包括以下步骤：
在得到最终的提纯的锂盐溶液后，装在第一反应室中的剩余的含锂离子的待提纯溶液中已经几乎不含有锂离子，成为不含锂离子的待提纯溶液，此时调节剩余的不含锂离子的待提纯溶液中的钴离子、镍离子和锰离子的摩尔比，使钴镍锰的摩尔比为1:1:1，该摩尔比的钴镍锰可直接用于制备相应的电池原材料。比起分别提取钴、镍、锰，然后再调节三者的配比，以符合相应的电池电极材料制作，采用本实施例的方法，直接在不含锂离子的待提纯溶液中调节钴镍锰的摩尔比，使其可直接用于电池电极材料的生产，该方法更为简洁，同时由于整个过程中无需额外添加其他化学试剂，因此使得整个方法也更为环保。
可以理解的是，本实施例中，还可以调节使钴镍锰的摩尔比为5:2:3或钴镍锰的摩尔比为8:1:1，这两种比例的钴镍锰也可直接用于制备相应的电池原材料。
实施例四
本实施例提供一种锂盐的提纯系统，本提纯系统由两个如实施例二中的提纯装置通过管道串联组成，如图6所示，具体是提纯系统包括第一提纯装置91、第二提纯装置92以及用于连通第一提纯装置91和第二提纯装置92的管道93。可以理解的是，本发明中锂盐的提纯系统可以由更多级提纯装置通过管道串联得到，例如可以由三级、四级、五级或更多级提纯装置串联得到，具体可根据锂盐的提纯需求确定。在本实施例中，第一提纯装置91和第二提纯装置92的结构与实施例二中的提纯装置结构相同，在此不再赘述。
本实施例还提供一种利用上述提纯系统对锂盐进行提纯的方法，该提纯方法包括以下步骤：
结合图6所示，在第一提纯装置91中，对反应容器100中的第一电极300和第二电极400施加0.5～2.0V的外部电压，使含锂离子的待提纯溶液500中的锂离子透过阴离子交换膜进入到磷酸铵电解液700中，实现锂离子的提纯，得到提纯的锂盐溶液；
在第二提纯装置92中，将从第一提纯装置91中得到的提纯的锂盐溶液通过管道93导入到反应容器100’的第一反应室101’中，并向第一反应室101’中加入新的含锂离子的待提纯溶液，使第一反应室101’中的提纯的锂盐溶液与新的含锂离子的待提纯溶液共同形成含锂离子的待提纯溶液500’，向第二反应室102’中加入新的磷酸铵电解液700’作为新的第一电解液，再对第一电极300’和第二电极400’施加0.5～2.0V的外部电压，使含锂离子的待提纯溶液500’中的锂离子透过阴离子交换膜200’进入到磷酸铵电解液700’中，得到进一步提纯的锂盐溶液。
在本实施例中，利用多级提纯装置对锂盐进行提纯，可以通过多级富集的方式，使提纯得到的锂盐浓度逐渐提高，达到浓缩锂盐的效果。
作为一种实施方式，本实施例的提纯方法还包括以下步骤：
在得到最终的提纯的锂盐溶液后，装在第一反应室中的剩余的含锂离子的待提纯溶液中已经几乎不含有锂离子，成为不含锂离子的待提纯溶液，此时调节剩余的不含锂离子的待提纯溶液中的钴离子、镍离子和锰离子的摩尔比，使钴镍锰的摩尔比为1:1:1，该摩尔比的钴镍锰可直接用于制备相应的电池原材料。比起分别提取钴、镍、锰，然后再调节三者的配比，以符合相应的电池电极材料制作，采用本实施例的方法，直接在不含锂离子的待提纯溶液中调节钴镍锰的摩尔比，使其可直接用于电池电极材料的生产，该方法更为简洁，同时由于整个过程中无需额外添加其他化学试剂，因此使得整个方法也更为环保。
可以理解的是，本实施例中，还可以调节使钴镍锰的摩尔比为5:2:3或钴镍锰的摩尔比为8:1:1，这两种比例的钴镍锰也可直接用于制备相应的电池原材料。
以上对本发明实施例公开的一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种锂盐的提纯装置，其特征在于，所述提纯装置包括：
反应容器；
阴离子交换膜，所述阴离子交换膜设于所述反应容器中，且所述阴离子交换膜将所述反应容器分隔为第一反应室和第二反应室，所述第一反应室中装有含锂离子的待提纯溶液，所述第二反应室中装有第一电解液，所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子浓度高于所述第一电解液中的锂离子浓度；
第一电极：所述第一电极为富锂电极，所述第一电极设于所述第一反应室中，且所述第一电极浸渍在所述含锂离子的待提纯溶液中；
第二电极：所述第二电极为贫锂电极或无锂电极，所述第二电极设于所述第二反应室中，且所述第二电极浸渍在所述第一电解液中。
2.根据权利要求1所述的提纯装置，其特征在于，所述第一电极采用放电后的电池正极材料，所述第二电极采用充电后的所述电池正极材料，所述电池正极材料选自锰酸锂、铁酸锂、钴酸锂、钛酸锂、高聚物锂盐、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，所述第二电极还可以采用电池负极材料，所述电池负极材料选自石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或多孔硅材料；所述含锂离子的待提纯溶液是对废旧锂电池电极材料进行回收得到的溶液，或者所述含锂离子的待提纯溶液是含锂的盐湖卤水，或者所述含锂离子的待提纯溶液是对其他含锂废料进行回收得到的含锂离子和其他金属离子的混合溶液；所述第一电解液为不含锂离子的导电溶液或者为锂离子浓度低于所述含锂离子的待提纯溶液中锂离子浓度的含锂离子导电溶液。
3.根据权利要求2所述的提纯装置，其特征在于，所述含锂离子的待提纯溶液通过以下方法制备得到：提供一电解池，以所述废旧锂电池电极材料作为阴极，以惰性电极作为阳极；向所述电解池中加入第二电解液，使所述阴极和所述阳极浸入所述第二电解液中，在外加电势下进行电化学反应，得到所述含锂离子的待提纯溶液，且所述含锂离子的待提纯溶液中还包括镍离子和钴离子；所述含锂离子的待提纯溶液通过以下装置制备得到，所述装置包括：电解池，所述电解池包括阳极材料层，所述阳极材料层作为阳极使用，所述阳极为惰性电极；若干阴极，所述阴极为废旧锂电池电极材料。
4.根据权利要求2所述的提纯装置，其特征在于，所述第一电解液选自含有Na+、NH4 +、K+、Li+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Al3+中至少一种阳离子的无机盐，且所述无机盐的浓度为0.1～1.0moL/L。
5.一种锂盐的提纯系统，其特征在于，所述提纯系统由多个如权利要求1至4任一项所述的提纯装置通过管道串联组成。
6.一种锂盐的提纯方法，所述提纯方法使用如权利要求1至4任一项所述的提纯装置进行提纯，其特征在于，所述提纯方法包括以下步骤：
对所述反应容器中的所述第一电极和所述第二电极施加外部电压，使所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第一电解液中，得到提纯的锂盐溶液。
7.根据权利要求6所述的提纯方法，其特征在于，在所述提纯方法中，施加的所述外部电压为0.5～2.0V。
8.根据权利要求6所述的提纯方法，其特征在于，得到所述提纯的锂盐溶液后，将所述第一电极和所述第二电极交换放置，使所述第一电极在所述第二反应室中，使所述第二电极在所述第一反应室中，将所述含锂离子的待提纯溶液转移至所述第二反应室中，向所述第一反应室中加入新的所述第一电解液，重复所述提纯方法，使所述第二反应室中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第一反应室中。
9.根据权利要求6所述的提纯方法，其特征在于，得到所述提纯的锂盐溶液后，先将提纯的锂盐溶液排出收集，再向所述第一反应室中加入新的所述含锂离子的待提纯溶液，向第二反应室中加入新的所述第一电解液，重复所述提纯方法，使所述第一反应室中的锂离子透过所述阴离子交换膜进入到所述第二反应室中。
10.根据权利要求6所述的提纯方法，其特征在于，所述含锂离子的待提纯溶液是对废旧锂电池电极材料进行回收得到的溶液，所述含锂离子的待提纯溶液中还含有钴离子、镍离子和锰离子；在所述提纯方法中，当所述含锂离子的待提纯溶液中的锂离子进入到所述第一电解液中，使剩余的所述含锂离子的待提纯溶液中不含锂离子时，调节剩余的不含锂离子的待提纯溶液中的所述钴离子、所述镍离子和所述锰离子的摩尔比，使钴镍锰的摩尔比为1:1:1，或者使钴镍锰的摩尔比为5:2:3，或者使钴镍锰的摩尔比为8:1:1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810887488.2A CN110451534A (zh) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | 一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810887488.2A CN110451534A (zh) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | 一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110451534A true CN110451534A (zh) | 2019-11-15 |
Family
ID=68480342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810887488.2A Pending CN110451534A (zh) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | 一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110451534A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111304679A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-19 | 武汉大学 | 一种电化学离子提取法电解制备高纯六氟磷酸锂的装置和方法 |
| WO2025030308A1 (zh) * | 2023-08-07 | 2025-02-13 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种电池回收锂及存储二氧化碳全链条一体化的方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105849047A (zh) * | 2013-10-23 | 2016-08-10 | 内玛斯卡锂公司 | 制备碳酸锂的方法 |
| CN106103806A (zh) * | 2014-02-24 | 2016-11-09 | 内玛斯卡锂业有限公司 | 处理含锂材料的方法 |
| CN106365183A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-01 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种高镁溶液电渗析提锂过程中电极排放液的回收方法 |
| CN106976894A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-25 | 东北大学 | 一种氯化锂电转化直接制备碳酸锂的方法 |
| CN107201452A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-09-26 | 河北工业大学 | 一种基于LiMn2O4电极材料从含锂溶液中提锂的方法 |
| CN107298450A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-10-27 | 江苏力泰锂能科技有限公司 | 利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂和碳酸锂的方法 |
| CN207463003U (zh) * | 2017-10-29 | 2018-06-08 | 山东森久生物材料有限公司 | 一种用于镁锂分离的电渗析装置 |
-
2018
- 2018-08-06 CN CN201810887488.2A patent/CN110451534A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105849047A (zh) * | 2013-10-23 | 2016-08-10 | 内玛斯卡锂公司 | 制备碳酸锂的方法 |
| CN106103806A (zh) * | 2014-02-24 | 2016-11-09 | 内玛斯卡锂业有限公司 | 处理含锂材料的方法 |
| CN107298450A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-10-27 | 江苏力泰锂能科技有限公司 | 利用可溶性锂盐溶液制备氢氧化锂和碳酸锂的方法 |
| CN106365183A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-01 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种高镁溶液电渗析提锂过程中电极排放液的回收方法 |
| CN107201452A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-09-26 | 河北工业大学 | 一种基于LiMn2O4电极材料从含锂溶液中提锂的方法 |
| CN106976894A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-25 | 东北大学 | 一种氯化锂电转化直接制备碳酸锂的方法 |
| CN207463003U (zh) * | 2017-10-29 | 2018-06-08 | 山东森久生物材料有限公司 | 一种用于镁锂分离的电渗析装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 冯新德主编: "《高分子辞典》", 30 June 1998, 中国石化出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111304679A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-06-19 | 武汉大学 | 一种电化学离子提取法电解制备高纯六氟磷酸锂的装置和方法 |
| WO2025030308A1 (zh) * | 2023-08-07 | 2025-02-13 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种电池回收锂及存储二氧化碳全链条一体化的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112955404B (zh) | 一种以退役磷酸铁锂电池为原料生产磷酸铁锂前驱体的方法 | |
| CN112117507B (zh) | 一种废旧锂离子电池正极材料高效回收与再生的方法 | |
| CN111270072B (zh) | 一种废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收利用方法 | |
| CN108767354A (zh) | 一种从废旧锂离子电池正极材料中回收有价金属的方法 | |
| CN110453071B (zh) | 从废旧锂电池中回收金属的方法及其装置 | |
| CN109687051A (zh) | 一种废旧锂离子电池的正极材料回收方法 | |
| CN103276406B (zh) | 一种电化学回收锂的方法 | |
| CN110240207A (zh) | 一种废旧锂电池回收制备三元正极材料的方法 | |
| CN116837229B (zh) | 一种基于流动电极电化学选择性提锂的系统及方法和应用 | |
| CN108923096B (zh) | 一种废旧锂离子电池负极全组分回收与再生的方法 | |
| CN110592384A (zh) | 一种从混合型废旧锂离子电池中同时回收有价值的金属和铁的新型工艺 | |
| CN101624248A (zh) | 镍钴锰酸锂生产废水的处理方法 | |
| CN106129519A (zh) | 一种采用报废磷酸铁锂电池制备碳酸锂的方法 | |
| CN108394919A (zh) | 金属离子络合剂在废旧磷酸铁锂电池回收过程中的应用 | |
| CN111477986B (zh) | 一种电解硫酸钠废液制备三元锂离子电池前驱体的方法 | |
| CN114204152B (zh) | 一种废旧三元锂离子电池正极材料的回收工艺 | |
| WO2023051017A1 (zh) | 一种回收退役锂离子电池的方法和电化学系统 | |
| CN109524735B (zh) | 一种废旧磷酸铁锂-钛酸锂电池的回收方法 | |
| JP2012200666A (ja) | Ｌｉ溶液回収装置及びＬｉ溶液回収方法 | |
| CN205653516U (zh) | 一种电化学方法回收锂的装置 | |
| CN107611514B (zh) | 一种锂离子电池正极片再生系统及其方法 | |
| CN110451534A (zh) | 一种锂盐的提纯装置、提纯系统和提纯方法 | |
| CN116435640A (zh) | 磷酸铁锂废旧电池的循环利用方法 | |
| CN108598465A (zh) | 一种从盐湖卤水中提取锂制备锂电池正极材料的方法 | |
| CN110311187A (zh) | 锂电池回收处理的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191115 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |