[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池多组分回收利用的方法

权利要求书

1.一种废旧磷酸铁锂电池多组分回收利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)测定废旧磷酸铁锂电池电压，然后将其在电池测试柜进行放电，设定放电电流0.2C～2.0C，放电截止电压0～2.0V；

(2)将经步骤(1)放电处理后的废旧磷酸铁锂电池在惰性气氛下进行破壳拆解、分离，得到电池壳和电池芯；

(3)将经步骤(2)得到的电池芯在惰性气氛下于450～600℃热处理2～6小时，将产生的热解气经过冷凝器降温液化化得到溶剂回收液；

(4)将经步骤(3)高温热解后的电池芯进行机械粉碎、分选后得到磷酸铁锂粗粉、铜粉和铝粉；

(5)将经步骤(4)得到的磷酸铁锂粗粉加入到20～40％硫酸溶液中，设定温度为60～90℃，液固比为3～6:1，浸出时间2～8小时，过滤后得到酸浸液和碳渣，将碳渣进行水洗、烘干得到高碳石墨；

(6)将经步骤(5)得到的酸浸液加入碱液调节pH值0.6～1.5，加入1.0～1.5倍还原铁粉进行除铜，过滤后得到除铜液和铜渣；

(7)将经步骤(6)得到的除铜液加入氧化剂得到氧化液，反应温度20～90℃，反应时间1～3小时；

(8)将经步骤(7)得到的氧化液加入适量磷源，保持溶液中的磷酸根离子和铁离子的摩尔比为1.0～1.1:1，控制反应温度75～95℃，缓慢加入碱液，控制pH值2.0～2.5，过滤后得到正磷酸铁；

(9)将经步骤(8)得到的沉铁液加入碱液调节pH值4.5～8.0，过滤后得到除铝液和铝渣；

(10)将经步骤(9)得到的除铝液加入碱液调节pH值12.0～13.0，过滤后得到碱化液和碱性渣；

(11)将经步骤(9)得到的碱化液进行蒸发浓缩得到锂浓度12～35g/L的富锂溶液；

(12)将经步骤(10)得到的富锂溶液加入到质量分数10～30％碳酸钠溶液中进行沉锂反应，控制温度为90～95℃，反应时间0.5～2小时，然后过滤后得到碳酸锂。

2.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池多组分回收利用的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)中所述惰性气氛所用气体为氮气或氩气。

3.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池多组分回收利用的方法，其特征在于，步骤(7)所述氧化剂为双氧水；所述氧化剂加入量为铁摩尔量的0.6-1倍。

4.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池多组分回收利用的方法，其特征在于，步骤(8)所述磷源为磷酸、磷酸二氢铵或磷酸钠。

5.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池多组分回收利用的方法，其特征在于，步骤(6)、步骤(9)和步骤(10)所述碱液为液碱、碳酸钠或氢氧化锂溶液，所述碱液的质量浓度为5％～30％。