[发明专利]磷酸铁锂电池正极片的回收处理方法

说明书

本发明涉及一种磷酸铁锂电池正极片的回收处理方法，将磷酸铁锂电池正极片破碎得到3cm～6cm的正极片碎料，正极片碎料在回转窑中通入空气焙烧，回转窑包括预热段及焙烧段，焙烧段温度为400℃～650℃，焙烧与预热的温度差为200℃～300℃，最后筛分得到正极活性粉体。该处理方法通过控制正极片碎料的大小、回转窑转速、及通入空气有利于正极片碎料在较低的温度下焙烧去除有机粘结剂。焙烧与预热之间存在温度差，正极片碎料能够利用焙烧段产生的热量在预热段预热烘干，再进入焙烧段焙烧200℃～300℃，充分利用燃烧产生的热量，同时减短焙烧时间，减少焙烧能耗，并且正极活性粉体的回收率高、杂质含量少。

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体涉及一种磷酸铁锂电池正极材料的回收处理方法。

背景技术

磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂(LiFePO₄)作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，磷酸铁锂电池的充放电反应是在LiFePO₄和FePO₄两相之间进行。在充电过程中，LiFePO₄逐渐脱离出锂离子形成FePO₄，在放电过程中，锂离子嵌入FePO₄形成LiFePO₄。磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应等优点。随着新能源汽车的高速发展，磷酸铁锂电池得到了越来越广泛的应用。由于磷酸铁锂电池含有大量的金属锂，对报废的磷酸铁锂电池进行回收不仅能够减轻废旧电池对环境的污染，而且还能够带来一定的经济效益。传统的废旧磷酸铁锂电池回收方法一般将废旧的磷酸铁锂电池拆解、破碎后，通过高温焚烧正极片碎料以除去有机粘结剂，使得正极活性材料从铝箔上分离，分离后得到正极活性粉体。然后采用硫酸溶解正极活性粉体，通过除杂、分选后分别得到铁盐、锂盐等，完成铁、锂等元素的回收。

然而，传统的处理方法涉及高温焚烧处理(一般焚烧温度高于650℃)，因而对设备的要求很高，但若降低焚烧温度，则无法有效去除有机粘结剂，导致正极活性粉体难以从正极片上分离下来，因而回收效率低。

发明内容

基于此，有必要提供一种焙烧温度低、回收率高的磷酸铁锂电池正极片的回收处理方法。

本发明提供了一种磷酸铁锂电池正极片的回收处理方法，包括以下步骤：

将磷酸铁锂电池正极片破碎，得到尺寸为3cm～6cm的正极片碎料；

将所述正极片碎料置于回转窑内并通入空气，依次进行预热和焙烧；所述回转窑的转速为0.3rpm～0.4rpm；所述焙烧的温度为400℃～650℃，所述焙烧和所述预热的温度之差为200℃～300℃。

在其中一些实施例中，所述焙烧和所述预热的温度差为250℃～300℃。

在其中一些实施例中，所述正极片碎料在所述预热的预热时间为0.1h～0.5 h；和/或

所述正极片碎料在所述焙烧的焙烧时间为0.5h～2.5h。

在其中一些实施例中，所述空气的通入流量为0.25L/min～1.0L/min。

在其中一些实施例中，控制所述空气的通入流量，以使所述焙烧时所述回转窑内的氧气质量含量为4％～6％。

在其中一些实施例中，在将所述正极片碎料置于回转窑内进行预热和焙烧的步骤中，还添加含钙粉体；所述含钙粉体与所述正极片碎料的质量比为 (0.1～3000):1；和/或

在所述将正极片碎料置于回转窑内进行预热和焙烧的步骤中，还包括将所述焙烧产生的废气通入含钙溶液中。