VERFAHREN ZUR EFFIZIENTEN ENTFERNUNG VON FLUOR AUS EINER VERBRAUCHTEN LITHIUMBATTERIE

• Main Authors: Cai, Yong, Qiao, Yanchao, Ruan, Dingshan, Ouyang, Shibao, Chen, Ruokui, Li, Changdong
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 07.12.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

Es wird ein Verfahren zur effizienten Entfernung von Fluor aus einer verbrauchten Lithiumbatterie beschrieben. Das Verfahren umfasst: Mischen von Aluminium und einer Natriumhydroxidlösung zur Reaktion, um eine Natriummetaaluminatlösung zu erhalten; Einleiten von Schwefelsäure in die Natriummetaaluminatlösung und Rühren, um bei einer bestimmten Temperatur zu reagieren, um ein Mittel zur Entfernung von Fluor zu erhalten; Zugeben eines Natriumfluoraluminat-Keimkristalls und des Fluorentfernungsmittels in eine von Verunreinigungen befreite Batteriepulver-Laugungslösung, gleichzeitiges Einleiten einer Natriumcarbonatlösung, Durchführung der Reaktion bei einer bestimmten Temperatur, Kontrollieren des pH-Werts eines Reaktionsendpunkts und Durchführen einer Fest-Flüssig-Trennung nach Abschluss der Reaktion, um eine von Fluor befreite Flüssigkeit und Filterrückstände zu erhalten; und Zugabe der Natriumhydroxidlösung in die Filterrückstände zur Reaktion und Durchführen einer Fest-Flüssig-Trennung, um ein Fluor und Aluminium enthaltendes Filtrat und unlösliche Rückstände zu erhalten. Erfindungsgemäß wird die Fluorentfernung durch Zugabe des Natriumfluoraluminat-Keimkristalls eingeleitet; und während der Fluorentfernung wird der Keimkristall Natriumfluoraluminat zuerst in die BatterieLaugungslösung gegeben, und durch die Induktion des Keimkristalls kann die Kombination von Fluor und Aluminium in der Lösung beschleunigt werden, um Natriumhexafluoraluminat zu erzeugen, die Reaktionszeit wird verkürzt, die Fluorentfernungseffizienz wird verbessert, und Fluor in der Lösung kann dahingehend entfernt werden, um weniger als 20 mg/L zu betragen, wodurch der Zweck der Tiefenentfernung von Fluor erreicht wird. Disclosed is a method for efficiently removing fluorine from a spent lithium battery. The method comprises: mixing aluminum and a sodium hydroxide solution for reaction to obtain a sodium metaaluminate solution; introducing sulfuric acid into the sodium metaaluminate solution, and stirring to react at a certain temperature to obtain a fluorine removal agent; adding a sodium fluoroaluminate seed crystal and the fluorine removal agent into an impurity-removed battery powder leaching solution, introducing a sodium carbonate solution at the same time, performing reaction at a certain temperature, controlling the pH value of a reaction endpoint, and performing solid-liquid separation after the reaction is finished to obtain a fluorine-removed liquid and filter residues; and adding the sodium hydroxide solution into the filter residues for reaction, and performing solid-liquid separation to obtain a filtrate containing fluorine and aluminum, and insoluble residues. According to the present invention, fluorine removal is induced by adding the sodium fluoroaluminate seed crystal; and during fluorine removal, the seed crystal sodium fluoroaluminate is firstly added into the battery leaching solution, and by means of induction of the seed crystal, combination of fluorine and aluminum in the solution can be accelerated to generate sodium hexafluoroaluminate, the reaction time is shortened, the fluorine removal efficiency is improved, and fluorine in the solution can be removed to be lower than 20 mg/L, thereby achieving the purpose of deep fluorine removal.