[發(fā)明專利]一種從回收廢舊鋰電池的副產(chǎn)物磷鐵廢渣中提取電池級(jí)磷酸鐵的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210390717.6
• 申請(qǐng)日: 2022-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN114852983A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王賢保;熊予川;韓玉蓉;梅濤;伍麗萍;郭珍珍;許佳慧;湯逸凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B25/37
• 分類號(hào): C01B25/37;H01M10/54
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 姜展志

本發(fā)明屬于鋰離子電池回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從回收廢舊鋰電池的副產(chǎn)物磷鐵廢渣中提取電池級(jí)磷酸鐵的方法。該方法包括步驟：1)將磷鐵廢渣粉末浸入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行反應(yīng)以除鋁；2)將除鋁以后的磷鐵廢渣放在馬弗爐中，在空氣氣氛中高溫煅燒以除碳；3)將除鋁和除碳以后的磷鐵廢渣粉末加入低濃度酸液加熱進(jìn)行反應(yīng)以除去銅雜質(zhì)；4)向除銅后的磷鐵廢渣粉末中加入酸液，并加熱進(jìn)行浸出反應(yīng)，過(guò)濾得到酸浸液；5)調(diào)節(jié)酸浸液pH值，并依次進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥，得到水合磷酸鐵，將水合磷酸鐵在高溫下煅燒，得到電池級(jí)磷酸鐵。本發(fā)明可解決目前磷鐵廢渣無(wú)法實(shí)現(xiàn)高附加值資源回收利用的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從回收廢舊鋰電池的副產(chǎn)物磷鐵廢渣中提取電池級(jí)磷酸鐵的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，動(dòng)力電池的生產(chǎn)量和裝車量都在飛速上升。磷酸鐵鋰電池因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜，安全性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于新能源汽車上和儲(chǔ)能行業(yè)。新能源汽車使用年限通常為5-8年，最早推行的新能源汽車已經(jīng)迎來(lái)了退役狂潮。對(duì)磷酸鐵鋰的回收，通常通過(guò)選擇性浸出回收，但在此同時(shí)，也帶來(lái)大量的磷鐵廢渣副產(chǎn)物，因?yàn)槠淅脙r(jià)值低，往往被用作生態(tài)磚，但此舉又帶來(lái)了大量有價(jià)值資源的浪費(fèi)。

因此，如何實(shí)現(xiàn)磷鐵廢渣高附加值資源回收利用，成為了我們工業(yè)領(lǐng)域首要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種從回收廢舊鋰電池的副產(chǎn)物磷鐵廢渣中提取電池級(jí)磷酸鐵的方法，以解決目前磷鐵廢渣無(wú)法實(shí)現(xiàn)高附加值資源回收利用的問(wèn)題。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

一種從回收廢舊鋰電池的副產(chǎn)物磷鐵廢渣中提取電池級(jí)磷酸鐵的方法，包括以下步驟：

1)將磷鐵廢渣粉末浸入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行反應(yīng)，再過(guò)濾、干燥，得到除鋁后的磷鐵廢渣粉末；

2)將除鋁以后的磷鐵廢渣放在馬弗爐中，在空氣氣氛中高溫煅燒，除去包覆碳、導(dǎo)電劑、PVDF；

3)將除鋁和除碳以后的磷鐵廢渣粉末加入低濃度酸液加熱進(jìn)行反應(yīng)，除去銅雜質(zhì)，過(guò)濾、干燥得到除銅后的磷鐵廢渣粉末；

4)向除銅后的磷鐵廢渣粉末中加入酸液，并加熱進(jìn)行浸出反應(yīng)，過(guò)濾得到酸浸液；

5)調(diào)節(jié)酸浸液pH值，并依次進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥，得到水合磷酸鐵，將水合磷酸鐵在高溫下煅燒，得到電池級(jí)磷酸鐵。

上述技術(shù)方案中：

步驟1)中，通過(guò)將含有氫氧化鈉與鋁反應(yīng)得到的偏鋁酸鹽的溶液進(jìn)行過(guò)濾，達(dá)到除去鋁的效果，而除鋁后的磷鐵廢渣粉末主要為磷酸鐵和銅；

步驟2)中，通過(guò)高溫煅燒，即可以除去包覆碳、導(dǎo)電劑、PVDF，又可以將銅氧化為氧化銅；

步驟3)中，通過(guò)酸與氧化銅的反應(yīng)，將銅轉(zhuǎn)化為銅離子溶液，再通過(guò)過(guò)濾，即可除去銅；

步驟4)中，通過(guò)浸出反應(yīng)，可將磷酸鐵溶解；

步驟5)中，通過(guò)將溶液中的磷酸根和鐵離子進(jìn)行沉淀反應(yīng)，可得到高純度的水合磷酸鐵，進(jìn)而可得到高純度的電池級(jí)磷酸鐵。

具體的，步驟1)中，氫氧化鈉的pH值為8-13，浸泡時(shí)間為60-300min。

具體的，步驟2)中，煅燒溫度為500-800℃，煅燒時(shí)間為2-6h。

具體的，步驟3)中，使用的酸性溶液為硫酸、硝酸、鹽酸中的一種，濃度為0.1-1mol/L，反應(yīng)時(shí)間為30-300min，溫度為40-100℃。

具體的，所述步驟4)中，使用的酸液為硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸中的一種，濃度為1-4mol/L，反應(yīng)時(shí)間為60-300min，溫度為40-100℃。