[发明专利]一种低温回收并再生废旧磷酸铁锂电池的方法

说明书

本发明属于废旧锂离子电池回收领域，公开了一种低温回收并再生废旧磷酸铁锂电池的方法，具体步骤包括：首先将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆解、分离等预处理得到磷酸铁锂粉末，将磷酸铁锂粉末和铵盐混合后在低温下进行空气焙烧，焙烧温度为200~400℃，之后用水进行浸出获得锂离子溶液和磷酸铁，再将碳酸盐加入到锂离子溶液中，得到沉淀碳酸锂，所述碳酸锂和磷酸铁可再生成磷酸铁锂正极材料，反应过程中生成的氨气被吸收，得到氨水形成循环，根据本发明提供的处理方法，流程简单，操作简便，大大降低了回收处理成本，带来较大的经济利益，同时，本发明在处理过程中无有害物质排放，减少了环境污染，节省了资源。

技术领域

本发明涉及废旧锂离子电池回收领域，特别涉及一种采用铵盐在低温下空气焙烧回收废旧磷酸铁锂电池的方法。

背景技术

近年来，随着新能源汽车补贴程度的降低，并且装配三元电池的汽车故障不断，磷酸铁锂电池的低成本以及安全性等特点日益凸显，特别是在公共交通领域得到了广泛的应用。与传统电池相比，磷酸铁锂电池具有原料来源广泛、安全性能突出、循环性能好、热稳定性能好等特点，其装配比例不断上升，预计未来磷酸铁锂电池的市场占有率将不断上升。

磷酸铁锂动力电池的使用年限一般为3~5年，因此未来几年必将出现爆发式的磷酸铁锂电池退役潮，废旧磷酸铁锂电池中虽然不含有铅、汞等重金属污染物，但报废的磷酸铁锂电池对环境仍有一定的危害。如何以高效绿色且环保的方式回收是接下来的研究重点。

废旧磷酸铁锂正极材料中含有丰富的铁、锂等金属，其中最有回收价值的元素是锂，铁也具有一定的回收价值。由于磷酸铁锂中不含有钴、镍等高价值金属，其回收价值相对于三元材料较低。因此，磷酸铁锂电池对回收工艺的效率、低成本要求更高。目前一般的回收方法如下：废旧磷酸铁锂电池经过放电、拆解、分离和回收等过程后再生。常用的酸浸回收工艺，虽然可以将绝大部分的锂和铁转移至溶液中，但其进一步的分离和提纯难以高效完成，且由于大量无机酸的使用，后续含有酸和重金属离子的废液极难处置。因此亟需一种绿色高效的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用铵盐在低温下空气焙烧回收并再生废旧磷酸铁锂电池的方法，其工艺流程简单易实施，回收效率高，且环境友好，对废旧磷酸铁锂的回收具有重要意义。

为实现本发明目的，采用的技术方案如下：

一种低温回收并再生废旧磷酸铁锂电池的方法，包括以下步骤：

S1.对废旧磷酸铁锂电池进行预处理，得到磷酸铁锂粉末；

S2.将步骤S1所得磷酸铁锂粉末和铵盐混合，并进行低温空气焙烧，得到固体粉末；

S3.将步骤S2所得固体粉末放入水中进行浸出，得到固液混合物；

S4.将步骤S3所得固液混合物进行过滤分离，得到磷酸铁和含锂溶液，将碳酸盐添加至含锂溶液形成碳酸锂沉淀，将所述碳酸锂与磷酸铁混合后再生为磷酸铁锂正极材料；

其中：反应过程中生成氨气被吸收，得到氨水。

进一步的，步骤S1具体为：将废旧磷酸铁锂电池进行放电、拆解、分离等预处理，得磷酸铁锂粉末。

进一步的，步骤S2中，所述磷酸铁锂粉末和铵盐的摩尔比为1~3:1，优选为3:1。

进一步的，所述铵盐为硫酸铵、硝酸铵、氯化铵中的至少一种；优选为硫酸铵。

进一步的，步骤S2中，所述空气煅烧反应温度为200~400℃；优选为300℃。

进一步的，所述空气煅烧时间为1~6h，优选为3h。