[發明專利]銥氯橋二聚體的應用

在審

• 申請號: 202211491144.2
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115939556A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 廣東光華科技股份有限公司;珠海中力新能源材料有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M4/58;B09B3/70;C01B25/37;B09B101/16
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 向薇

本發明公開了一種銥氯橋二聚體應用，回收廢舊磷酸鐵鋰粉中的磷酸鐵。本發明采用銥氯橋二聚體在光照下會產生單線態氧，與有機配體形成具有強光敏性的金屬配合物，并選擇性強化氧化磷酸鐵鋰材料，將其轉化為難溶性磷酸鐵沉淀，達到高效分離各組分和回收產品的目的。利用銥氯橋二聚體回收廢舊磷酸鐵鋰粉中的磷酸鐵回收率高于96％，同時回收廢舊磷酸鐵鋰粉中的磷酸鐵的純度均高于98％。

技術領域

本發明涉及資源循環利用技術領域，特別是涉及一種銥氯橋二聚體的應用。

背景技術

磷酸鐵鋰作為一種新型鋰離子電池正極材料，由于其安全性能好、循環性能優異以及使用壽命長等諸多優點而廣泛應用在儲能、通信基站、新能源汽車等領域。隨著我國新能源汽車的快速發展和退役數量的逐年增長，回收退役磷酸鐵鋰電池已然成為一大現實問題。此外，磷酸鐵鋰電池富含磷酸鐵，從回收市場和資源循環利用的角度出發，實現對廢舊磷酸鐵鋰電池中磷酸鐵的高值化回收具有一定的經濟效益。然而，目前廢舊磷酸鐵鋰動力電池的回收主要以濕法工藝為主，通過酸和氧化劑相結合方式，將預處理后的廢舊磷酸鐵鋰活性材料中各組分轉化為水溶性的Li鹽和難溶性FePO₄，從而實現各組分有效回收。但存在著酸堿消耗量大，回收產品收率和純度低等問題。

例如傳統采用低濃度的無機酸與廢舊磷酸鐵鋰粉混合，并于高溫和富氧下反應，轉化成難溶的磷酸鐵浸出渣和水溶性Li鹽。該方法可實現Li⁺與FePO₄分離并分別回收相應產品，但由于酸性體系下仍有部分Fe³⁺和PO₄^3-溶出，后期余酸中和階段會造成部分Li⁺的夾帶損失，導致回收的Li₂CO₃收率和純度偏低。此外還有通過使用廢舊磷酸鐵鋰粉與三價鐵鹽、氧化劑混合反應，得到鋰液和含磷酸鐵和三價鐵鹽的浸出渣；鋰液經過調節pH和加入碳酸鹽，得到粗碳酸鋰；含磷酸鐵和三價鐵鹽的浸出渣經稀酸洗滌，回收磷酸鐵和三價鐵鹽。雖然可實現Li和FePO₄的分別回收，但操作繁瑣，但組分分離不徹底，造成Li和FePO₄的回收率低，產品純度不高，以碳酸鋰形式回收的鋰的回收率最高僅為95.12％。

發明內容

基于此，為了提高廢舊磷酸鐵鋰粉中的磷酸鐵的產品純度和收率，有必要提供一種銥氯橋二聚體的應用。

本發明提供一種銥氯橋二聚體的應用，所述銥氯橋二聚體應用于回收廢舊磷酸鐵鋰粉中的磷酸鐵。

在其中一個實施例中，所述銥氯橋二聚體的結構通式為：

其中，R₁與R₂各自獨立地選自A選自如下任一所示的基團：其中：*表示連接或稠合位點，

X₁～X₄各自獨立地選自H、F、Cl或Br，Y₁每次出現，獨立地選自N或CR₃；R₃每次出現，分別獨立地選自：-H、-D或具有1至5個C原子的直鏈烷基。

在其中一個實施例中，所述銥氯橋二聚體的結構如式(1-1)以及(1-4)所示中的一種：

在其中一個實施例中，所述廢舊磷酸鐵鋰粉的化學元素組成以重量百分數計包括：2％～5％的鋰、25％～35％的鐵、15％～25％的磷、0.1％～0.5％的鋁、0.01％～0.1％的銅、0.0001％～0.01％的錳、0.0001％～0.01％的鈷、35％～42％的氧、5％～12％的碳、0.0001％～0.01％的鎳以及0.0001％～0.01％的氟。

在其中一個實施例中，回收廢舊磷酸鐵鋰粉中的磷酸鐵的步驟包括：