[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法

权利要求书

1.一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法，其特征在于：采取如下步骤：

a、选择性提锂：先将废磷酸铁锂正负极粉末加水或含锂溶液调成料浆后用盐酸调节料浆pH 至1.5-2.0；然后按料浆中二价铁质量比0.35-0.4倍的量加入固态氯酸钠，选择性将锂溶解在溶液中，磷酸铁留在残渣中，再经过滤得含锂溶液和含磷酸铁的提锂残渣；

b、回收铜、铝：当a步骤所述经过滤得的含锂溶液中锂含量小于15g/L时，返回调成料浆环节进行制浆，以增浓含锂溶液的锂含量，当含锂溶液中锂含量大于15g/L时，加入氢氧化钠溶液调节pH 值到8.5-9.5，使溶液中的铜和铝金属离子形成氢氧化物沉淀，压滤、洗涤，滤饼为铜铝渣，滤液为纯净的含锂溶液；

c、沉淀碳酸锂：将b步骤中所述纯净的含锂溶液泵入沉锂桶内，加入饱和碳酸钠溶液形成碳酸锂沉淀，压滤后滤液经处理后返回调成料浆环节，滤饼为碳酸锂产品；

d、制备粗制磷酸铁：采取如下步骤：

d1、将提锂残渣按质量比1/3-5的量加水调成料浆；

d2、将料浆用盐酸调pH0 .5-1.0，搅拌反应1-3小时，使料浆尾渣中的铁溶解至含量≤1.0%；

d3、将d2步骤所得料浆经压滤、洗涤，滤饼为分解渣，无害处理；滤液和洗液进入下一工序；

d4、将d3步骤压滤所得液体，根据其铁和磷的含量，加入磷酸三钠或氯化铁，控制pH 在0.5-1.0，反应至少0.5小时，再用氢氧化钠溶液调节pH 到1.5-2.0，沉淀磷酸铁；

d5、在d 4步骤后进行压滤、洗涤：滤液和洗液合并进入废水处理站，滤饼为粗制磷酸铁；

e、制备电池级电池磷酸铁：粗制磷酸铁滤饼用纯水与盐酸配置成pH 值为1.5的洗液，逆向洗涤三次，以洗去粗制磷酸铁中其他金属盐，得到纯净的磷酸铁滤饼，经烘干、粉碎为电池磷酸铁产品。

2.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法，其特征在于：在所述选择性提取锂工序中，废磷酸铁锂正负极粉末按质量比1/3-5的比例加水或含锂溶液调成料浆。

3.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法，其特征在于：在d2)步骤中，所述搅拌反应是用盐酸维持pH 值，搅拌2小时。

4.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法，其特征在于：在d4)步骤中，所述加入磷酸三钠或氯化铁，是通过检测液体中的铁和磷的含量，以铁/磷摩尔比1/0.97-1.02的比例，加入磷酸三钠或氯化铁。

5.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法，其特征在于：所述逆向三级洗涤除杂：采取如下步骤：

b1).洗液配置：在纯水中加入优级纯盐酸配成pH1 .5-2.0的盐酸洗液备用;

b2).第一次洗涤：粗制磷酸铁滤饼以质量比1/3-5的比率加入第二次洗涤水，搅拌30-60分钟，压滤并用第二次洗涤水洗涤，滤液和洗液进入废水处理站，滤饼进入第二次洗涤；

b3).第二次洗涤：将第一次洗涤所得粗制磷酸铁滤饼以质量比1/3-5的比率加入第三次洗涤水，搅拌30-60分钟，压滤并用第三次洗涤水洗涤，滤液和洗液用于第一次洗涤；滤饼进入第三次洗涤;

b4).第三次洗涤：将第二次洗涤所得粗制磷酸铁滤饼以质量比1/3-5的比率加入配置好的pH1 .5-2.0盐酸洗液，搅拌30-60分钟，压滤并用配置好的pH1 .5-2.0盐酸洗液进行洗涤，滤液和洗液用于第二次洗涤；滤饼作为纯净磷酸铁，经检测合格后进入烘干、粉碎制得电池级磷酸铁产品。

6.根据权利要求5所述的一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法，其特征在于：所述烘干、粉碎：是将纯净磷酸铁滤饼用微波干燥炉，温度至多90℃，干燥至含水至多0.1%，用气流粉碎机粉碎至多5μm，包装即为电池级磷酸铁产品。