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一種廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法與流程

文檔序號:12683369閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種廢舊磷酸鐵鋰電池中回收鋰的方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將廢舊磷酸鐵鋰電池焙燒分選,得到含鋰正極粉料;

(2)步驟(1)所得正極粉料加入到氧化性環(huán)境中的含鈣堿性溶液,將鐵和磷酸根轉(zhuǎn)換為不溶于水的化合物,將鋰轉(zhuǎn)換為溶于水的氫氧化鋰;

(3)步驟(2)所得溶液過濾去除不溶于水的鐵的化合物和磷酸鹽,得到氫氧化鋰溶液;

(4)步驟(3)所得氫氧化鋰溶液進(jìn)一步制備氫氧化鋰或者碳酸鋰產(chǎn)品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,步驟(1)將磷酸鐵鋰廢舊電池破碎及焙燒分選,得到含鋰正極粉料;

優(yōu)選的,通過機(jī)械破碎將電池正極材料破碎為1~20mm×1~20mm的碎片;

優(yōu)選的,焙燒溫度為200~1200℃;

優(yōu)選的,焙燒時間為1~6h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,焙燒過程中可噴入含鈣粉體以吸收含氟氣體的產(chǎn)生;

優(yōu)選的,含鈣粉體為含鈣無機(jī)物、含鈣有機(jī)物及含鈣生物質(zhì)中一種或任意幾種的組合;

優(yōu)選的,所述含鈣粉體為CaC2、CaCl2、CaCO3、Ca(NO3)2、CaO、Ca(OH)2、Ca5(PO4)3(OH)、C36H70CaO4、C6H10CaO6、C6H10CaO6、Ca(HCO2)2、Ca(CH3COO)2、CaC2O4中的一種或任意幾種組合;

優(yōu)選的,所述電池廢料與含鈣粉體的質(zhì)量配比為0.1~3000:1,進(jìn)一步優(yōu)選為20~300:1;

優(yōu)選的,焙燒后可采用重力分選、旋流或篩分除去鋁、銅等金屬,得到含鋰粉料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,步驟(2)將所得正極粉料加入到含鈣堿性溶液,在氧化環(huán)境下反應(yīng),將鐵和磷酸根轉(zhuǎn)換為不溶于水的化合物,將鋰轉(zhuǎn)換為溶于水的氫氧化鋰;

優(yōu)選的,所述氧化性環(huán)境為在溶液中加入或通入氧化劑空氣、H2O2、MnO2、KMnO4、O2的一種或者幾種組合;

優(yōu)選的,含鈣堿溶液為含有鈣離子堿性溶液,或者含鈣堿性懸濁液;

優(yōu)選的,所述含鈣溶液、懸濁液中鈣元素(離子或者固體)質(zhì)量濃度為0.1~100%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,步驟(3)將所得溶液過濾,去除不溶于水的鐵的化合物和磷酸鹽,得到氫氧化鋰溶液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,步驟(4)將所得氫氧化鋰溶液濃縮,除雜萃取后直接制備氫氧化鋰,清洗得到高純氫氧化鋰,或濃縮至鋰離子濃度為200~500g/L,加入飽和碳酸鈉溶液沉淀碳酸鋰,分離并清洗得到的高純碳酸鋰,濃縮溫度為40~100℃,沉淀溫度為20~100℃,沉淀攪拌速度為100~2000rpm,沉淀攪拌調(diào)節(jié)時間為0.5~72h,洗滌用水溫度為10~100℃;

優(yōu)選的,濃縮溫度為70~100℃;

優(yōu)選的,沉淀溫度為60~100℃;

優(yōu)選的,沉淀攪拌速度為100~500rpm;

優(yōu)選的,沉淀攪拌調(diào)節(jié)時間為2~12h;

優(yōu)選的,沉淀加入的碳酸根離子與溶液中鋰離子的摩爾比例為1~3:2;

優(yōu)選的,洗滌所用水的溫度為40~100℃。

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