[发明专利]磷酸铁锂电池粉除氟系统及利用该系统的除氟方法

说明书

本发明提供一种磷酸铁锂电池粉除氟系统及利用该系统的除氟方法，第一步首先用化学沉淀法将氟离子降低，第二步接着再利用树脂吸附法进行深度除氟。通过“氧化钙沉淀除氟+树脂除氟”两级除氟工艺，将磷酸铁锂浸出液中的氟离子降低；“氧化钙沉淀除氟+树脂除氟”两级除氟工艺兼具除氟成本低和效率高的特点，是一种值得推广和应用在生产上的工艺。

技术领域

本发明涉及电池回收领域，尤其涉及一种磷酸铁锂电池粉除氟系统及利用该系统的除氟方法。

背景技术

废旧磷酸铁锂回收利用一般采用硫酸体系氧化浸出的工艺提取锂元素，在氧化浸出工艺过程中，电解液和粘结剂中的氟元素会伴随在整个回收过程中，不仅会对生产设备造成腐蚀，而且会带入锂产品中，造成产品不合格，因此需要针对磷酸铁锂电池回收利用工艺开发有效的除氟设备。

发明内容

为了解决上述问题，提供磷酸铁锂电池粉除氟系统及利用该系统的除氟方法，具有重要的现实意义。

本发明的目的可以通过以下技术方案予以实现：

磷酸铁锂电池粉除氟系统，包括设有支架的箱体结构，所述箱体结构左侧设有进料口，所述箱体结构内设有隔板，隔板一侧为热解区，另一侧为反应区，所述支架上设有横向支撑板，所述横向支撑板上设有液压缸，所述热解区内设有第一横板和第二横板，所述第一横板位于热解区的底部，所述第二横板位于热解区的顶部，所述液压缸的杆体穿过回收箱体底部后连接第一横板和第二横板，所述第一横板下方设有加热装置，所述回收箱体前面板上设有进气口和出气口，所述反应区内设有积料板，所述积料板上连接拉杆，拉杆穿过箱体结构设有拉杆把手，所述箱体结构右侧壁设有出料口和出液口，所述出液口上连通沉淀池，所述沉淀池上方为加料口，所述沉淀池下方设有出料管，出料管顶端设有过滤网板，所述出料管上设有阀门，所述出料管底端连通树脂除氟箱体。

本发明的进一步技术：

优选的，所述箱体结构左侧还设有推料口，推料口内设有推料板，所述推料板中间设有竖向槽口。

优选的，所述反应区内填充硫酸和双氧水。

优选的，所述树脂除氟箱体内部为交换柱，所述交换柱内设填充树脂，所述出料管上设有进水口，进水口连接进水管，所述进水口位于阀门下方。

优选的,磷酸铁锂电池粉除氟方法包括，第二横板、隔板和箱体结构形成的热解区，锂电池粉从进料口进入热解区，在氮气保护下热解，分解掉电池粉中的电解液和粘结剂，接着将进入反应区，在硫酸和双氧水作用下，反应，通过固液分离可将氟离子以氟化钙沉淀的形式去除，得到磷酸铁锂浸出液；

取磷酸铁锂浸出液用于沉淀法除氟实验，磷酸铁锂浸出液通过出液口进入沉淀池，将氧化钙粉末加入磷酸铁锂浸出液中反应；

反应后打开阀门，磷酸铁锂浸出液经过出料管进入交换柱内，取交换柱2支，分为头柱和尾柱，经过再生和洗涤程序后进料吸附脱氟。

优选的，所述再生和洗涤程序包括

①一次水洗：进水体积为40mL，进水流量为2BV/h；

②碱洗：碱液含氢氧化钠4％，进碱体积为40mL，进碱流量为1BV/h；

③二次水洗：进水体积为40mL，进水流量为2BV/h；

④酸洗：酸液含硫酸3％，进酸体积为40mL，进碱流量为1BV/h；

⑤三次水洗：进水体积为40mL，进水流量为2BV/h；

⑥进料：料液为磷酸铁锂浸出液。

本发明的有益效果为：通过“氧化钙沉淀除氟+树脂除氟”两级除氟工艺，将磷酸铁锂浸出液中的氟离子降低；“氧化钙沉淀除氟+ 树脂除氟”两级除氟工艺兼具除氟成本低和效率高的特点，是一种值得推广和应用在生产上的工艺。