[發(fā)明專利]一種從磷酸亞鐵鋰廢舊電池中回收鋰制備電池級碳酸鋰的方法

有效

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• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106785166B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 李良彬;白有仙;謝紹忠;高貴彥;章小明;劉超;彭愛平;李芳芳;劉明
• 申請（專利權）人: 江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C01D15/08
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 喬冠男

本發(fā)明涉及一種從磷酸亞鐵鋰廢舊電池中回收鋰制備電池級碳酸鋰的方法，以磷酸亞鐵鋰廢舊電池為原料制備電池級碳酸鋰，包括以下步驟：(1)電池拆解；(2)圓盤造粒；(3)高溫焙燒；(4)酸化浸出；(5)深度轉型；(6)堿化除雜；(7)純堿沉鋰等。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的從磷酸亞鐵鋰廢舊電池回收鋰制備電池級碳酸鋰的方法，具有鋰回收率高、環(huán)境友好、產品純度高等優(yōu)點，產品主含量超過99.5％，達到電池級產品要求，且工藝簡單、生產成本低，適合工業(yè)化生產。

技術領域

本發(fā)明涉及一種鋰廢舊電池的回收處理方法，具體涉及一種從磷酸亞鐵鋰廢舊電池中回收鋰制備電池級碳酸鋰的方法。

背景技術

鋰離子電池由于具有比能量高、使用壽命長，額定電壓高、高功率承受力、自放電率低、重量輕、高低溫適應性強等優(yōu)點，已成為數碼、通信、航空、便攜式電子產品等的首選電源。隨著其在動力汽車、大功率儲能設施上的推廣應用，其需求量將爆發(fā)性增長。2015年，全球鋰離子電池產量達100.75GWh，其中小型電池占66.28％，動力電池占28.26％，儲能電池占5.46％。2015年我國鋰離子電池產量達47.13GWh，同比增長54.78％，中國產量接近全球一半。

而磷酸鐵鋰材料由于具有高安全、高環(huán)保、低價格、長壽命等特點，成為公認的鋰離子動力電池的首選材料，磷酸亞鐵鋰為正極材料的鋰離子電池現已廣泛應用于電動工具、電動自行車、助力車、礦燈、電動汽車等動力電池領域。未來該材料在移動通訊基站、儲能設備等領域也具有發(fā)展空間。

隨著鋰離子電池的廣泛應用，將大量進入失效、回收階段。如何回收廢舊鋰離子電池和資源化循環(huán)利用已成為社會普遍關注的問題。為了資源循環(huán)利用和行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的，應對其中鋰元素進行回收。

目前關于磷酸亞鐵鋰廢料回收鋰的技術研究還不成熟，國內外文獻專利報道的方法主要有2種：(1)磷酸亞鐵鋰廢料濕法提鋰技術，專利有CN103280610和CN102285673，公開了一種磷酸亞鐵鋰電池正極廢料回收鋰的方法，該方法通過拆解正極片，先用堿溶解，濾渣用酸和還原劑浸出，過濾得到鋰溶液，鋰溶液加碳酸鈉得到碳酸鋰。該方法渣量大、生產效率低、鋰收率不足60％、產品純度低。(2)磷酸鐵鋰廢料火法提鋰技術，專利CN102891345和CN102903985公開了從磷酸亞鐵鋰廢料中回收氯化鋰或碳酸鋰的方法，該方法通過拆解破碎分離得到的磷酸鐵鋰粉末于高溫焙燒，鹽酸浸出，得到磷酸鋰溶液，通過調節(jié)pH＝2～2.5除去磷酸鐵，再用氯化鈣除磷，過濾得到氯化鋰或碳酸鋰產品。該方法主要問題是，鐵鋰粉料焙燒過程灰塵大、鋰的總收率低、產品質量差(鈣、磷雜質高)等缺點。

如何解決磷酸鐵鋰粉在焙燒過程存在的粉塵大、鋰收率低、產品雜質含量高的問題，是目前對磷酸亞鐵鋰廢舊電池提鋰研究的主要困難，也是本發(fā)明專利主要解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種從磷酸亞鐵鋰廢舊電池中回收鋰制備電池級碳酸鋰的方法，具有鋰回收率高、環(huán)境友好、產品純度高等優(yōu)點，彌補了現有技術的不足之處。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種從磷酸亞鐵鋰廢舊電池中回收鋰制備電池級碳酸鋰的方法，包括以下步驟：

A.電池拆解：將磷酸亞鐵鋰廢舊電池通過放電、拆解、分選和粉碎工序分離出磷酸亞鐵鋰粉末；

B.圓盤造粒：往磷酸亞鐵鋰粉末中加入質量百分比濃度為5％～15％的可溶性鎂鹽溶液，液固重量比為1:4～1:8，攪拌30～60min，然后進行圓盤造粒，粒徑為5～20mm；

C.高溫焙燒：將B步驟中造粒后的物料在500～800℃下焙燒1～4h，焙燒過程中保持物料與空氣充分接觸；