[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法

说明书

一种废旧磷酸铁锂电池的综合回收利用方法，涉及废旧锂离子电池回收利用技术，其特殊之处在于：先选择性提锂，然后利用提锂残渣制备磷酸铁；所述利用提锂残渣制备磷酸铁：将提锂残渣加水调成料浆，加盐酸搅拌反应，使铁完全溶解，固液分离，根据所得液体的铁和磷的含量，加入磷酸三钠或氯化铁，再加氢氧化钠溶液沉淀粗制磷酸铁，再逆向三级洗涤除杂得电池磷酸铁产品。本发明工艺流程简单，物耗小，磷酸铁收率93%以上，废水量少75%以上，既解决了环保问题，又回收了全部有价元素，相对成本大幅降低25%左右，并投入到产业化运用。

技术领域

本发明涉及废旧锂离子电池回收利用技术，特别是废旧磷酸铁锂的电池综合利用方法。

背景技术

磷酸铁锂电池作为一种性能优异的能力电池，已成为新能源电动汽车的首选。随着新能源汽车产业的快速发展，磷酸铁锂电池的需求将高速增长，而废旧磷酸铁锂电池的回收利用也成为一个重要问题。由于废旧磷酸铁锂电池中价值高的锂元素含量极低，而价值很低的铁、磷元素很高，加之现有的回收技术还处于非成熟阶段，回收成本很高，大多企业只能回收价值高元素，很少有企业能将废旧磷酸铁锂电池进行综合回收利用，既使有个别企业能够综合回收，也因为工艺复杂，生产成本高，也难以实现产业化运用。

专利申请（公开号为CN 111646447 A、公开日为2020.09.11）公开了一种从磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣中回收磷酸铁的方法，包括以下 步骤： S1)将磷酸铁锂电池提锂后的铁磷渣与水混合调浆，得到调浆液； S2)将所述调浆液与酸液混合反应后，固液分离，得到分离液A； S3)将所述分离液A与铁粉混合反应后，固液分离，得到分离液B； S4)采用离子交换树脂对所述分离液B进行离子交换除铝后，加入FeSO4·7H2O或H3PO4调节体系中磷铁摩尔比至(1～2)∶1，得到原料液； S5)将所述原料液与双氧水、氨水混合反应，形成磷酸铁。所存在不足在于：用强酸溶解铁磷渣再用铁粉中和多余的酸，用磷酸调节铁磷比，最后合成磷酸铁在控制PH值时，消耗大量的碱，生产成本高；磷酸铁制造中用离子交换法除铝，废水处理量大，还存在杂质去除种类有限，磷酸铁的纯度不高等问题。

专利申请（公开号为 CN111653846A、公开日为20200911）公开了一种废旧磷酸铁锂电池的处理方法，包括以下步骤：将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆解、分离等预处理，再将分离后的磷酸铁锂粉末放入水中，搅拌，利用超声波进行强化处理；反应一定时间后固液分离，得到过滤后的锂离子溶液以及磷酸铁沉淀；在锂离子溶液中加入碳酸盐得到碳酸锂，将碳酸锂和磷酸铁混合焙烧得到再生磷酸铁锂材料。所存在不足在于：超声波强化处理属物理处理手段，不足以分离锂离子溶液以及磷酸铁沉淀，且分离后的磷酸铁沉淀不除杂不可能再生电池级磷酸铁锂。