关于通过离子交换技术生产电池级镍的工艺见解

《Scientific Reports》：Insights on the process of battery grade nickel production via ion-exchange technology

　　

摘要

近年来，为符合欧盟的新法规要求，对锂离子电池进行回收以获取有价值的金属已变得极为重要。这些法规规定，到2031年底，必须回收高纯度的战略金属——钴、镍、铜的纯度需达到95%，而锂的纯度则需达到80%。本研究提出了一种湿法冶金工艺，该工艺结合了氧化沉淀与离子交换净化步骤，用于处理不含钴的正极活性材料，尤其是LMNO。氧化沉淀法无需添加任何有机试剂即可实现锰的回收，但该方法的选择性较差，会导致镍一同沉淀出来。本研究通过引入Dowex? M4195离子交换树脂作为净化手段，在氧化沉淀后从沉淀的锰固体及剩余的镍锂溶液中分离出镍。尽管剩余的镍锂溶液中含有较高的钠和钾杂质（浓度超过20 g·L^-1），但这些树脂对镍的高选择性仍能使我们获得高纯度的镍溶液，进而得到纯度超过99.9%的电池级镍前驱体。