本發(fā)明屬于鋰回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，自商品化以來，受到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。根據(jù)正極活性物質(zhì)的不同，鋰離子電池可以分為L(zhǎng)iCoO2、LiFePO4、LiMnO4以及三元鋰等，LiFePO4以其安全、環(huán)保、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在動(dòng)力電池市場(chǎng)有很大的優(yōu)勢(shì)。但因破損、脹氣等原因造成的報(bào)廢鋰離子電池也日漸增多，如何處理這些廢舊電池已成為社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的問題。
目前關(guān)于磷酸鐵鋰電池中的鋰的回收大多數(shù)是先通過拆解分離出正極片，再把正極料與正極片分離，這種工藝方法效率低，不適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
專利申請(qǐng)?zhí)枮?201310105716.3的發(fā)明專利公開了一種混合酸液浸泡法回收磷酸鐵鋰廢舊電池負(fù)極廢片銅箔的方法。該方法先拆下磷酸鐵鋰電池負(fù)極，并在一定溫度下加熱一段時(shí)間后，用混合酸液溶解浸泡，負(fù)極廢片與銅箔分離，清洗分離出銅箔，本發(fā)明是一種方便簡(jiǎn)單有效的辦法，并很好的實(shí)現(xiàn)酸堿回收重復(fù)利用，避免常規(guī)方式繁瑣的回收辦法，但是該發(fā)明并沒有實(shí)現(xiàn)鋰的有效回收。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法，工藝簡(jiǎn)單，回收效率高，回收純度高，能夠快速高效的回收廢舊磷酸鐵鋰電池中的鋰，適用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
本發(fā)明公開了一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法，包括以下步驟：
步驟（1）.將廢舊磷酸鐵鋰電池拆解去殼后得到電池卷芯；
步驟（2）.將電池卷芯煅燒；
步驟（3）.將步驟（2）中得到的電池卷芯粉碎后過篩，得到正負(fù)極混料；
步驟（4）.向正負(fù)極混料中加入堿液，除去正負(fù)極混料中的殘留的鋁，過濾得濾泥；
步驟（5）.將濾泥用強(qiáng)酸浸出鋰溶液，過濾除去碳和磷酸鐵，得浸出液；
步驟（6）調(diào)節(jié)浸出液pH產(chǎn)生沉淀少量鐵，過濾得濾液；
步驟（7）.將步驟（6）中得到的濾液中的銅雜質(zhì)去除，過濾得濾液；
步驟（8）.向步驟（7）中得到的濾液加入固體碳酸鈉，得碳酸鋰沉淀。
優(yōu)選的是，所述步驟（1）中的廢舊磷酸鐵鋰電池拆解去殼前需經(jīng)過放電處理。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（2）中電池卷芯在氮?dú)夥諊蚂褵褵郎囟葹?00-600℃，煅燒時(shí)間為2-4h。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（3）中的電池卷芯粉碎后過80目篩，得到正負(fù)極混料。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（4）中堿液為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的至少一種。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（5）中的強(qiáng)酸為硝酸，硝酸的濃度為3-5mol/L，
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（5）中反應(yīng)溫度為60-80℃，固液比為1/6-1/10。固液比即所加濾泥和硝酸體積比為1/6-1/10。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（6）中用堿調(diào)節(jié)浸出液至pH 6-8，沉淀少量鐵，過濾得濾液。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（6）中堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中的一種或幾種。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述步驟（7）中向?yàn)V液中加入固體硫化鈉以除去銅雜質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明提供一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法，回收方法簡(jiǎn)單，對(duì)電池卷芯直接進(jìn)行處理得到正負(fù)極混料，減少了電池卷芯拆解分離的步驟，適用于大規(guī)模生產(chǎn)；利用磷酸鐵微溶于硝酸的原理，直接分離鋰和鐵，簡(jiǎn)單高效，節(jié)約成本，工藝簡(jiǎn)單，回收效率高，回收純度高，能夠快速高效的回收廢舊磷酸鐵鋰電池中的鋰，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下述實(shí)施例是對(duì)于本發(fā)明內(nèi)容的進(jìn)一步說明以作為對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實(shí)施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的簡(jiǎn)單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。
本發(fā)明提供一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法，如圖1所示，包括以下步驟：
（1）將廢舊磷酸鐵鋰電池經(jīng)過放電進(jìn)行拆解去殼后得到電池卷芯；
（2）電池卷芯在氮?dú)夥諊?00-600℃煅燒2-4h，高溫分解電池卷芯中的粘結(jié)劑PVDF及隔膜；
（3）將步驟（2）中得到的電池卷芯粉碎后過80目篩，取篩下物得到正負(fù)極混料；
（4）在正負(fù)極混料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30%的氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液，在溫度60-80℃下反應(yīng)1-2h，除去正負(fù)極混料中的殘留的鋁，過濾得濾泥；
（5）將濾泥用3-5mol硝酸浸出鋰溶液，浸出溫度為50-80℃，固液比即所加濾泥和硝酸體積比為1/6-1/10（kg/L），過濾除去碳和磷酸鐵，得浸出液；
（6）用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的一種或幾種調(diào)節(jié)浸出液至pH至6-8沉淀少量鐵雜質(zhì)，過濾得濾液；
（7）向步驟（6）中得到的濾液加入固體硫化鈉，除去銅雜質(zhì)，過濾得鋰溶液；
（8）向步驟（7）中得到的濾液加入固體碳酸鈉，得碳酸鋰沉淀。
實(shí)施例1
本發(fā)明提供一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法，如圖1所示，包括以下步驟：
（1）將廢舊磷酸鐵鋰電池經(jīng)過放電后進(jìn)行拆解去殼后得到電池卷芯；
（2）將電池卷芯在氮?dú)夥諊?00℃煅燒4h，通過高溫分解電池卷芯中的粘結(jié)劑PVDF及隔膜；
（3）將步驟（2）中得到的電池卷芯放入粉碎機(jī)中粉碎，將粉碎后碎屑的過80目篩，篩下得到正負(fù)極混料；
（4）在正負(fù)極混料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液溶液，在溫度60℃下反應(yīng)2h，除去正負(fù)極混料中的殘留的鋁，過濾得濾泥；
（5）將濾泥用3mol硝酸浸出鋰溶液，浸出溫度為80℃，所加濾泥和硝酸體積比為1/8（kg/L），過濾除去碳和磷酸鐵，得浸出液；
（6）用氫氧化鈉調(diào)節(jié)浸出液至PH=6沉淀少量鐵雜質(zhì)，過濾得濾液；
（7）向步驟（6）中得到的濾液加入固體硫化鈉，除去銅雜質(zhì)，過濾得鋰溶液；
（8）向步驟（7）中得到的濾液加入固體碳酸鈉，得碳酸鋰沉淀。
實(shí)施例2
本發(fā)明提供一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法，如圖1所示，包括以下步驟：
（1）將廢舊磷酸鐵鋰電池經(jīng)過放電后進(jìn)行拆解去殼后得到電池卷芯；
（2）將電池卷芯在氮?dú)夥諊?00℃煅燒3h，通過高溫分解電池卷芯中的粘結(jié)劑PVDF及隔膜；
（3）將步驟（2）中得到的電池卷芯放入粉碎機(jī)中粉碎，將粉碎后碎屑的過80目篩，篩下得到正負(fù)極混料；
（4）在正負(fù)極混料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鉀溶液，在溫度80℃下反應(yīng)1h，除去正負(fù)極混料中的殘留的鋁，過濾得濾泥；
（5）將濾泥用5mol硝酸浸出鋰溶液，浸出溫度為50℃，所加濾泥和硝酸體積比為1/6（kg/L），過濾除去碳和磷酸鐵，得浸出液；
（6）用氫氧化鉀調(diào)節(jié)浸出液至PH=8沉淀少量鐵雜質(zhì)，過濾得濾液；
（7）向步驟（6）中得到的濾液加入固體硫化鈉，除去銅雜質(zhì)，過濾得濾液；
（8）向步驟（7）中得到的濾液加入固體碳酸鈉，得碳酸鋰沉淀。
實(shí)施例3
本發(fā)明提供一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法，如圖1所示，包括以下步驟：
（1）將廢舊磷酸鐵鋰電池經(jīng)過放電后進(jìn)行拆解去殼后得到電池卷芯；
（2）將電池卷芯在氮?dú)夥諊?00℃煅燒2h，通過高溫分解電池卷芯中的粘結(jié)劑PVDF及隔膜；
（3）將步驟（2）中得到的電池卷芯放入粉碎機(jī)中粉碎，將粉碎后碎屑的過80目篩，篩下得到正負(fù)極混料；
（4）在正負(fù)極混料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鉀溶液，在溫度70℃下反應(yīng)1h，除去正負(fù)極混料中的殘留的鋁，過濾得濾泥；
（5）將濾泥用4mol硝酸浸出鋰溶液，浸出溫度為70℃，所加濾泥和硝酸體積比為1/10（kg/L），過濾除去碳和磷酸鐵，得浸出液；
（6）用氨水中調(diào)節(jié)浸出液至PH=7沉淀少量鐵雜質(zhì)，過濾得濾液；
（7）向步驟（6）中得到的濾液加入固體硫化鈉，除去銅雜質(zhì)，過濾得鋰溶液；
（8）向步驟（7）中得到的濾液加入固體碳酸鈉，得碳酸鋰沉淀。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。