[发明专利]一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法

权利要求书

1.一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)将废旧磷酸铁锂电池制成电极活性材料粉末，采用碱洗后经过滤、烘干得到待处理物料；

(2)将步骤(1)得到的物料采用稀酸+氧化剂浸出，过滤得到富锂浸出液和滤渣；

(3)将步骤(2)得到的富锂浸出液净化除杂后沉锂得到碳酸锂；

(4)对步骤(2)中得到的滤渣进行碱浸出，过滤得到富磷浸出液和富铁渣；

(5)对步骤(4)中得到的富铁渣进行中温煅烧，得到工业级铁红；对步骤(4)中得到的富磷浸出液蒸发结晶得到Na₃PO₄·12H₂O或进行净化除杂后添加H₂O₂和含Fe²⁺盐溶液合成电池级FePO₄·2H₂O。

2.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(1)将废旧磷酸铁锂电池经放电、拆解、破碎、焙烧、筛分制得电极活性材料粉末。

3.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(1)碱洗处理过程中，采用的碱液为NaOH、NH₄OH、KOH中的一种或几种，所述碱液pH为10-14，碱洗时间控制在10-60min，温度控制在20℃-50℃。

4.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(2)所用稀酸浓度控制在0.05-0.5mol/L，固液比控制在50-200g/L，采用的氧化剂为固体氧化剂时用量控制在理论量的1-1.5倍，为液体氧化剂时控制体积分数在0.1％-10％之间；浸出时间控制在5-60min，温度控制在20℃-100℃。

5.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述稀酸为H₂SO₄、HCl、HNO₃、柠檬酸、草酸、醋酸中的一种或几种；所述氧化剂为NaClO、H₂O₂、FeCl₃、过硫酸盐中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(3)对富锂浸出液进行净化除杂过程，是在室温条件下，通过添加NaOH、KOH或氨水先调节溶液pH至2.5除铁，升高溶液pH至4.5除铝，然后调节溶液pH至5-7时添加活性氧化铝球除氟；净化除杂时间控制在30-180min之间，活性氧化铝球加入量为1-10g/L。

7.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(3)沉锂得到碳酸锂过程是，向净化除杂得到的浸出液中添加NaOH或氨水调节溶液pH至11-13之间，控制反应温度在80-100℃，并按理论量过量2倍添加Na₂CO₃，在反应30-180min后过滤得到电池级Li₂CO₃；沉锂后液作为母液用于后续滤渣的浸出。

8.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(4)滤渣进行碱浸出工艺如下：NaOH质量分数在5％-40％之间，温度在30℃-80℃之间，时间在30-300min之间，固液比在50-200g/L之间。

9.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(5)富铁渣中温煅烧工艺如下：温度300℃-600℃，时间30-180min。

10.根据权利要求1所述的一种废旧磷酸铁锂电池的回收方法，其特征在于，所述步骤(5)含Fe²⁺盐溶液的盐为硫酸盐、氯化盐、硝酸盐或磷酸氢盐中的一种或几种。