[發明專利]一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的方法

在審

• 申請號: 202010077537.3
• 申請日: 2020-01-30
• 公開（公告）號: CN111268703A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 張付申;賀凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C01D15/08
• 分類號: C01D15/08;H01M10/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的方法，屬于廢棄資源綜合利用領域的固體廢棄物資源化新技術。具體包括充電、拆解、分離、真空水解、過濾、二氧化碳沉淀、分離烘干，最后的到產品。其特征是：利用廢舊磷酸鐵鋰電池鋰化石墨中鋰活性增加的特點，通過水解制備氫氧化鋰，沉淀制備碳酸鋰的方式得到碳酸鋰粉體。在整個回收過程中未使用強酸和強堿，具有綠色環保的特點。

技術領域

本發明涉及從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的方法，屬于環境保護和資源綜合利用領域的固體廢棄物資源化新技術，適用于廢舊磷酸鐵鋰電池中鋰的高附加值資源化利用。

背景技術

鋰離子電池廣泛應用于儲能、電動汽車、便攜式電子設備等等多個領域。儲能系統以及電動汽車被認為具有減少化石能源消耗、提高再生能源利用率的巨大潛力，因而近年來得到了國家的大力扶持。此外，隨著生活水平的提高，手機、筆記本電腦等移動電子設備的需求量逐漸增加，使得對鋰離子電池的需求不斷增長。然而，鋰離子電池使用壽命一般在8年以下，因而近年報廢鋰離子電池的數量急劇增加。我國是鋰資源短缺的國家，從廢舊鋰鋰離子電池中回收鋰具有戰略價值。然而由于磷酸鐵鋰電池的鋰含量低，目前的火法冶金技術無法從磷酸鐵鋰電池回收鋰資源。濕法冶金技術對鋰有較高的回收率，然而濕法冶金技術常需要大量的酸、堿，產生大量的廢水，環境負擔較大。

發明內容

本發明提供一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的方法，對于鋰的回收具有高的選擇性和回收率，且在整個回收過程中不使用強酸和強堿，具有綠色環保的特點。

一種從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的方法具體包括以下步驟：

1、將廢舊磷酸鐵鋰電池充電至電池容量的80％以上；

2、將所述充電后的廢舊磷酸鐵鋰電池的負極取出，在真空狀態下與水接觸，得到電解液和氫氧化鋰的溶液；

3、將所述溶液過濾去除固體，得到濾液；

4、向所述濾液中通入二氧化碳得到碳酸鋰的沉淀；

5、將所述沉淀過濾烘干后得到碳酸鋰粉末；

6、將過濾后的水溶液回用于上述過程。

下面結合說明書附圖和實施方案進一步闡述本發明的內容。

附圖說明

圖1是從廢舊磷酸鐵鋰電池中回收碳酸鋰的工藝流程圖。

圖2實施例1中回收的碳酸鋰的X射線衍射圖，三角形標注的峰是碳酸鋰的特征峰。

具體實施方式

下面給出的實施例擬對本發明作進一步說明，但不能理解為是對本發明保護范圍的限制，該領域的技術人員根據上述本發明的內容對本發明做出的一些非本質的改進和調整，仍然屬于本發明的保護范圍。

實施例1

將廢舊磷酸鐵鋰電池充電至電池容量的90％，使鋰離子嵌入石墨層中；將所述充電后的廢舊磷酸鐵鋰電池的負極取出，將所述50g負極在0.001MPa的氣壓下與200g水接觸，得到電解液和氫氧化鋰的溶液；將所述溶液過濾去除固體，得到濾液；向所述濾液中通入二氧化碳直到pH降低為9，得到碳酸鋰的沉淀；將沉淀過濾烘干后得到碳酸鋰粉末；將過濾后的水溶液回用于上述過程。

實施例2

將廢舊磷酸鐵鋰電池充電至電池容量的80％，使鋰離子嵌入石墨層中；將所述充電后的廢舊磷酸鐵鋰電池的負極取出，將所述50g負極在0.001MPa的氣壓下與100g水接觸，得到電解液和氫氧化鋰的溶液；將所述溶液過濾去除固體，得到濾液；向所述濾液中通入二氧化碳直到pH降低為9，得到碳酸鋰的沉淀；將沉淀過濾烘干后得到碳酸鋰粉末；將過濾后的水溶液回用于上述過程；在所述水溶液循環使用8次后，將所述水溶液分餾，得到蒸餾水與有機物，將蒸餾水回用于上述過程。