[發(fā)明專利]一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110493702.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN113285135A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭鐵江;曹圣平;陳電華;唐義;蔣華鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏百川新材料有限公司;江蘇百川高科新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/54
• 分類號(hào): H01M10/54;H01M10/0525;C01B25/45;C01B32/05;C01B32/205;C01D15/08
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 張成文

1.一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)測(cè)定廢舊磷酸鐵鋰電池電壓，然后將其在電池測(cè)試柜進(jìn)行放電，設(shè)定放電電流0.2C～2.0C，放電截止電壓0～2.0V；

(2)將經(jīng)步驟(1)放電處理后的廢舊磷酸鐵鋰電池在惰性氣氛下進(jìn)行破殼拆解、分離，得到電池殼和電池芯；

(3)將經(jīng)步驟(2)得到的電池芯在惰性氣氛下于450～600℃熱處理2～6小時(shí)，將產(chǎn)生的熱解氣經(jīng)過冷凝器降溫液化化得到溶劑回收液；

(4)將經(jīng)步驟(3)高溫?zé)峤夂蟮碾姵匦具M(jìn)行機(jī)械粉碎、分選后得到磷酸鐵鋰粗粉、銅粉和鋁粉；

(5)將經(jīng)步驟(4)得到的磷酸鐵鋰粗粉加入到20～40％硫酸溶液中，設(shè)定溫度為60～90℃，液固比為3～6:1，浸出時(shí)間2～8小時(shí)，過濾后得到酸浸液和碳渣，將碳渣進(jìn)行水洗、烘干得到高碳石墨；

(6)將經(jīng)步驟(5)得到的酸浸液加入堿液調(diào)節(jié)pH值0.6～1.5，加入1.0～1.5倍還原鐵粉進(jìn)行除銅，過濾后得到除銅液和銅渣；

(7)將經(jīng)步驟(6)得到的除銅液加入氧化劑得到氧化液，反應(yīng)溫度20～90℃，反應(yīng)時(shí)間1～3小時(shí)；

(8)將經(jīng)步驟(7)得到的氧化液加入適量磷源，保持溶液中的磷酸根離子和鐵離子的摩爾比為1.0～1.1:1，控制反應(yīng)溫度75～95℃，緩慢加入堿液，控制pH值2.0～2.5，過濾后得到正磷酸鐵；

(9)將經(jīng)步驟(8)得到的沉鐵液加入堿液調(diào)節(jié)pH值4.5～8.0，過濾后得到除鋁液和鋁渣；

(10)將經(jīng)步驟(9)得到的除鋁液加入堿液調(diào)節(jié)pH值12.0～13.0，過濾后得到堿化液和堿性渣；

(11)將經(jīng)步驟(9)得到的堿化液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到鋰濃度12～35g/L的富鋰溶液；

(12)將經(jīng)步驟(10)得到的富鋰溶液加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)10～30％碳酸鈉溶液中進(jìn)行沉鋰反應(yīng)，控制溫度為90～95℃，反應(yīng)時(shí)間0.5～2小時(shí)，然后過濾后得到碳酸鋰。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中所述惰性氣氛所用氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法，其特征在于，步驟(7)所述氧化劑為雙氧水；所述氧化劑加入量為鐵摩爾量的0.6-1倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法，其特征在于，步驟(8)所述磷源為磷酸、磷酸二氫銨或磷酸鈉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊磷酸鐵鋰電池多組分回收利用的方法，其特征在于，步驟(6)、步驟(9)和步驟(10)所述堿液為液堿、碳酸鈉或氫氧化鋰溶液，所述堿液的質(zhì)量濃度為5％～30％。