[发明专利]一种从磷酸铁锂中回收锂的方法及富锂溶液

说明书

技术领域

本发明涉及一种从磷酸铁锂中回收锂的方法及富锂溶液，属于锂离子电池材料回收技术领域。

背景技术

随着中国新能源战略的持续推进，锂离子电池产业得到了前所未有的发展。由于磷酸铁锂优异的电化学性能及高安全性，使得磷酸铁锂电池得到了大力推广。一般情况下，锂离子电池的退役周期为3年左右，目前已经有大规模的磷酸铁锂电池开始退役，从环境保护和资源再利用的角度考虑，废旧磷酸铁锂中锂元素的回收不可或缺。

目前，对于废旧锂离子电池的回收仍处于研究阶段，而针对废旧磷酸铁锂的回收方法也都尚不成熟。现在磷酸铁锂中锂元素的回收大多采用酸浸的方法。如申请公布号为CN104903475A的中国发明专利中公开了一种从旧原电池的含有磷酸铁锂的级分中湿法冶金回收锂的方法，具体的，其采用含铝和磷酸铁锂的材料，加入硫酸中在一定温度下反应，并加入过氧化氢进行反应，生成的硫酸锂通过电渗析转化为氢氧化锂。这种方法采用酸浸，会浸出大量的铁元素，存在酸用量大和废水处理量大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浸出率高、铁溶解率低的从磷酸铁锂中回收锂的方法。

本发明的另一个目的在于提供一种利用从磷酸铁锂中回收锂的方法制得的富锂溶液。

为实现上述目的，本发明的从磷酸铁锂中回收锂的方法的技术方案是：

一种从磷酸铁锂中回收锂的方法，包括如下步骤：将磷酸铁锂粉料与过硫酸钠溶液在25-99℃下反应1h以上，固液分离所得液体为富锂溶液。

磷酸铁锂粉料与过硫酸钠溶液中过硫酸钠的质量比为1：1-2。

上述步骤中，磷酸铁锂粉料与过硫酸钠反应时进行连续搅拌。

所述富锂溶液加碱反应，过滤后向滤液中加入沉淀剂进行沉淀反应，得锂盐。

所述沉淀反应的温度为90-99℃。优选的，沉淀反应的温度为95℃。

沉淀反应的时间为20-30min。

沉淀剂使用量为理论化学计量比的1.2倍。

所述沉淀剂为碳酸钠。加入时采用加入沉淀剂溶液的方式。具体的，沉淀剂加入时采用滴加的方式。沉淀剂溶液的浓度为30％。

所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

加碱至溶液pH为8-12之间。

所述过硫酸钠溶液的质量分数为2-40％。

固液分离所得液体浓缩至锂含量为0.5-2％得所述富锂溶液。

固液分离后所得固体用水洗涤，洗涤液并入固液分离所得液体中。

上述使用的磷酸铁锂粉料为废旧磷酸铁锂粉料。具体的，可以为磷酸铁锂生产时报废的磷酸铁锂，或者过期的磷酸铁锂，或者锂离子电池生产厂家的边角料剥离得到的磷酸铁锂粉料、磷酸铁锂报废浆料，或者退役的磷酸铁锂电池经过回收处理得到的磷酸铁锂正极粉料。

本发明的富锂溶液的技术方案如下：

一种富锂溶液，由包括如下步骤的方法制得：将磷酸铁锂粉料与过硫酸钠溶液在25-99℃下反应1h以上，固液分离所得液体为富锂溶液。

磷酸铁锂粉料与过硫酸钠溶液中过硫酸钠的质量比为1：1-2。

上述步骤中，磷酸铁锂粉料与过硫酸钠反应时进行连续搅拌。

所述过硫酸钠溶液的质量分数为2-40％。

固液分离所得液体浓缩至锂含量为0.5-2％得所述富锂溶液。

固液分离后所得固体用水洗涤，洗涤液并入固液分离所得液体中。

上述使用的磷酸铁锂粉料为废旧磷酸铁锂粉料。具体的，可以为磷酸铁锂生产时报废的磷酸铁锂，或者过期的磷酸铁锂，或者锂离子电池生产厂家的边角料剥离得到的磷酸铁锂粉料、磷酸铁锂报废浆料，或者退役的磷酸铁锂电池经过回收处理得到的磷酸铁锂正极粉料。

本发明的有益效果是：

本发明的从磷酸铁锂中回收锂的方法，具有先提锂、不溶主体材料，除杂量小以及锂元素的分离效率高等独特优势，锂元素的分离效率可达99.9％。进一步的，该方法使用过硫酸钠溶液与废旧磷酸铁锂进行反应，通过过滤洗涤将几乎全部锂元素浸出到提取液中。通过加热将提取液浓缩，除杂之后通过加入沉淀剂可将锂元素提取到最终产品中，方便对锂的再利用。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式作进一步说明。

下面实施例中使用的磷酸铁锂粉料为废旧磷酸铁锂粉料。

实施例1

本实施例的从磷酸铁锂中回收锂的方法包括如下步骤：