[發(fā)明專利]廢舊磷酸鐵鋰正極粉料的回收利用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011640432.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112811404B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程光生;李安國(guó);劉雅婷;陳傳林;江文波;韓恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 九江天賜高新材料有限公司;九江天祺氟硅新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B25/37
• 分類號(hào): C01B25/37;C01D15/08;H01M10/54
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 侯武嬌

本發(fā)明涉及一種廢舊磷酸鐵鋰正極粉料的回收利用方法，包括如下步驟：S1、將磷酸鐵鋰正極粉料與第一無機(jī)酸、金屬絡(luò)合劑和水混合進(jìn)行除鋁處理，過濾，得到除鋁后的磷酸鐵鋰料；S2、將所述除鋁后的磷酸鐵鋰料和第二無機(jī)酸混合打漿，并加入雙氧水進(jìn)行氧化反應(yīng)，過濾，得到含鐵磷濾渣；S3、將所述含鐵磷濾渣和第三無機(jī)酸混合打漿溶解，過濾以除去石墨，得到含鐵磷濾液；及S4、將所述含鐵磷濾液采用堿調(diào)節(jié)酸堿度進(jìn)行反應(yīng)，析出沉淀，過濾取濾渣，得到磷酸鐵。該回收利用方法能夠?qū)U舊磷酸鐵鋰正極粉料作為原料制成純度較高和雜質(zhì)較少的磷酸鐵，且收率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種廢舊磷酸鐵鋰正極粉料的回收利用方法。

背景技術(shù)

磷酸鐵鋰電池因其工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好、自放電率小、無記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，其市場(chǎng)份額逐年增大。未來10年，磷酸鐵鋰電池將取代鎳鈷錳酸鋰三元電池(NMC)電池成為主要固定電能存儲(chǔ)工具。盡管磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命長(zhǎng)，但是正常使用5到8年之后電池容量將會(huì)出現(xiàn)較大衰減，以至于不能正常使用而報(bào)廢。限于現(xiàn)有電池材料的回收技術(shù)，目前各回收企業(yè)僅回收了占主含量4％左右的鋰，然而磷酸鐵鋰電池正極粉料中主成分鐵與磷卻因鋁雜質(zhì)含量較高而無法資源化利用，這不但會(huì)增加環(huán)境負(fù)擔(dān)，同時(shí)也制約了磷酸鐵鋰電池的推廣應(yīng)用。

因此，如何有效利用磷酸鐵鋰電池正極粉料中主成分鐵與磷，成為整個(gè)行業(yè)迫不及待需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種廢舊磷酸鐵鋰正極粉料的回收利用方法，其能夠?qū)U舊磷酸鐵鋰正極粉料作為原料制成純度較高和雜質(zhì)較少的磷酸鐵，且收率高。

一種廢舊磷酸鐵鋰正極粉料的回收利用方法，包括如下步驟：

S1、將磷酸鐵鋰正極粉料與第一無機(jī)酸、金屬絡(luò)合劑和水混合進(jìn)行除鋁處理，過濾，得到除鋁后的磷酸鐵鋰料；

S2、將所述除鋁后的磷酸鐵鋰料和第二無機(jī)酸混合打漿，并加入雙氧水進(jìn)行氧化反應(yīng)，過濾，得到含鐵磷濾渣；

S3、將所述含鐵磷濾渣和第三無機(jī)酸混合打漿溶解，過濾以除去石墨，得到含鐵磷濾液；及

S4、將所述含鐵磷濾液采用堿調(diào)節(jié)酸堿度進(jìn)行反應(yīng)，析出沉淀，過濾取濾渣，得到磷酸鐵。

在其中一些實(shí)施例中，在步驟S1中，所述廢舊磷酸鐵鋰正極粉料與所述水的質(zhì)量比為1:(2～5)；和/或

所述第一無機(jī)酸和所述金屬絡(luò)合劑的加入量，以所述廢舊磷酸鐵鋰正極粉料中的磷酸鐵鋰和所述第一無機(jī)酸的摩爾比為(100～500):1為準(zhǔn)，所述廢舊磷酸鐵鋰正極粉料中的磷酸鐵鋰和所述金屬絡(luò)合劑的摩爾比為(5～20):1為準(zhǔn)；和/或

所述金屬絡(luò)合劑為EDTA、PMA、PAA及HEDP中的至少一種；所述第一無機(jī)酸為鹽酸、硫酸及硝酸中的至少一種。

在其中一些實(shí)施例中，所述除鋁處理的溫度為40～100℃，所述除鋁處理的時(shí)間為2～7小時(shí)。

在其中一些實(shí)施例中，在步驟S1中的所述過濾的步驟之后且在得到除鋁后的磷酸鐵鋰料的步驟之前，還包括對(duì)濾渣洗滌的步驟，以使所述除鋁后的磷酸鐵鋰料中鋁質(zhì)量含量控制在不超過0.02％。

在其中一些實(shí)施例中，在步驟S2中，所述第二無機(jī)酸和所述雙氧水的加入量，以所述除鋁后的磷酸鐵鋰料中的磷酸鐵鋰、所述第二無機(jī)酸中的氫離子和所述雙氧水中的過氧化氫的摩爾比為1：(1～5)：(0.7～1)為準(zhǔn)。

在其中一些實(shí)施例中，在步驟S2中，所述氧化反應(yīng)的溫度為10～90℃，所述氧化反應(yīng)的時(shí)間為1～3小時(shí)；和/或

所述氧化反應(yīng)的步驟之后的所述過濾的步驟，在得到所述含鐵磷濾渣的同時(shí)，還得到含可溶性鋰鹽濾液。