СПОСОБ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ОБРАТНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЛИТИЯ, НИКЕЛЯ, КОБАЛЬТА ИЗ ФРАКЦИИ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ БАТАРЕЙ, СОДЕРЖАЩЕЙ ОКСИД ЛИТИЯ И ПЕРЕХОДНОГО МЕТАЛЛА

1. Способ гидрометаллургического обратного извлечения лития, никеля, кобальта из содержащей оксид лития и переходного металла фракции использованных гальванических батарей, отличающийся тем, что фракцию, содержащую оксид лития и переходного металла, причем переходные металлы представляют собой никель, кобальт и/или марганец, с содержанием алюминия до 5 мас.% и размером частиц до 500 мкм вводят в серную кислоту с концентрацией от 0,5 до 4 моль/л и соотношением твердого вещества и жидкости в пределах от 20 до 250 г/л, количество которой по меньшей мере стехиометрически равно содержанию оксида во фракции, содержащей оксид лития и переходного металла, и с добавлением пероксида водорода в количестве, также по меньшей мере стехиометрически равном количеству подлежащего восстановлению переходного металла во фракции, содержащей оксид лития и переходного металла, переводят в растворимую форму при температурах в пределах от 35 до 70°С, образовавшийся раствор, содержащий сульфат лития и сульфаты указанных переходных металлов, отделяют, а оставшийся осадок отмывают по меньшей мере два раза; отделенный раствор сульфата и промывочные растворы, содержащие сульфат, объединяют, переходные металлы осаждают в виде гидроксидов в диапазоне значений рН от 9 до 11, отделяют и отмывают, а оставшиеся растворы, содержащие сульфат лития, объединяют, а также преобразуют в гидроксид лития с помощью электродиализа с использованием биполярных мембран.
2. Способ гидрометаллургического обратного извлечения лития, никеля, кобальта из содержащей смешанный оксид лития фракции использованных гальванических батарей, отличающийся тем, что фракцию, содержащую оксид лития и переходного металла, причем смешанные оксиды представляют собой таковые металлов никеля, кобальта и/или алюминия, с размером частиц до 500 мкм вводят в серную кислоту с концентрацией от 0,5 до 4 моль/л и соотношением твердого вещества и жидкости в пределах от 20 до 300 г/л, количество которой по меньшей мере стехиометрически равно содержанию оксида во фракции, содержащей оксид лития и переходного металла, и с добавлением пероксида водорода в количестве, по меньшей мере стехиометрически равном количеству подлежащего восстановлению переходного металла во фракции, содержащей смешанный оксид лития, переводят в растворимую форму при температурах в пределах от 35 до 70°С, образовавшийся раствор, содержащий сульфат лития и сульфаты указанных переходных металлов, отделяют, а оставшийся осадок отмывают по меньшей мере два раза; отделенный раствор сульфата металлов и промывочные растворы, содержащие сульфат металлов, объединяют, переходные металлы осаждают в виде гидроксидов в диапазоне значений рН от 9 до 11, отделяют и отмывают, а оставшиеся растворы, содержащие сульфат лития, объединяют, а также преобразуют в гидроксид лития с помощью электродиализа с использованием биполярных мембран.
3. Способ гидрометаллургического обратного извлечения лития, никеля, кобальта из содержащей смешанный оксид лития фракции использованных гальванических батарей, отличающийся тем, что фракцию, содержащую оксид лития и переходного металла, причем смешанные оксиды представляют собой таковые металлов никеля, кобальта и/или алюминия, с размером частиц до 500 мкм вводят в соляную кислоту с концентрацией от 0,5 до 4 моль/л и соотношением твердого вещества и жидкости в пределах от 10 до 150 г/л, количество которой по меньшей мере стехиометрически равно содержанию оксида во фракции, содержащей оксид лития и переходного металла, и с добавлением пероксида водорода в количестве, по меньшей мере стехиометрически равном количеству подлежащего восстановлению переходного металла во фракции, содержащей смешанный оксид лития, переводят в растворимую форму при температурах в пределах от 35 до 70°С, образовавшийся раствор, содержащий хлорид лития и хлориды указанных переходных металлов, отделяют, а оставшийся осадок отмывают по меньшей мере два раза; отделенный раствор хлорида металлов и промывочные растворы, содержащие хлориды металлов, объединяют, переходные металлы осаждают в виде гидроксидов в диапазоне значений рН от 9 до 11, отделяют и отмывают, а оставшиеся растворы, содержащие хлорид лития, объединяют, а также преобразуют в гидроксид лития с помощью электродиализа с использованием биполярных мембран.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяют содержащую оксид лития и переходного металла фракцию с содержанием алюминия до 3 мас.%, предпочтительно - менее 1 мас.%.
5. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что содержащиеся многовалентные катионы металлов восстанавливают с помощью ионообменников.
6. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что фракция, содержащая оксид лития и переходного металла, имеет размер частиц от 100 до 400 мкм.
7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что серную кислоту применяют в концентрации от 0,75 до 2,5 моль/л, предпочтительно - от 1,0 до 2,0 моль/л.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что соляную кислоту применяют в концентрации от 0,75 до 2,5 моль/л, предпочтительно - от 1,0 до 2,0 моль/л.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение твердого вещества и жидкости находится в пределах от 30 до 230 г/л, предпочтительно - от 50 до 180 г/л.
10. Способ по п. 2, отличающийся тем, что соотношение твердого вещества и жидкости находится в пределах от 50 до 250 г/л, предпочтительно - от 60 до 150 г/л.
11. Способ по п. 3, отличающийся тем, что соотношение твердого вещества и жидкости находится в пределах от 15 до 120 г/л, предпочтительно - от 25 до 65 г/л.
12. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что перевод в растворимую форму осуществляют при температуре 35-65°С, в особенности при 40-60°С.
13. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что остаток от перевода в растворимую форму отмывают по меньшей мере три раза.
14. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что серную кислоту и/или пероксид водорода применяют в избытке.
15. Способ по пп. 1-14, отличающийся тем, что применяют избыток в 0,1-10 мол.%, предпочтительно в 0,5-5 мол.%.
16. Применение изготовленного по способу согласно пп. 1, 2 или 3 продукта для производства оксидов лития и переходных металлов или фосфатов лития с переходными металлами, предпочтительно - для использования в качестве активных материалов в катодах литиево-ионных батарей.