[发明专利]一种废磷酸铁锂的再生利用方法及再生利用系统装置

权利要求书

1.一种废磷酸铁锂的再生利用方法，其特征在于，所述再生利用方法包括以下步骤：

(1)废磷酸铁锂正极进行破碎筛分，得到含杂金属铝与废磷酸铁锂黑灰；

(2)湿法提取步骤(1)所得废磷酸铁锂黑灰中的磷、铁与锂，固液分离，得到硅碳材料与提取液；

(3)氧化使步骤(2)所得提取液中的二价铁转化为三价铁，得到氧化提取液；

(4)混合磷酸与步骤(3)所得氧化提取液，固液分离，得到氯化锂溶液与磷酸铁；

(5)混合碳酸钠溶液与步骤(4)所得氯化锂溶液，固液分离，得到氯化钠溶液与碳酸锂；

(6)混合还原剂、步骤(4)所得磷酸铁与步骤(5)所得碳酸锂，煅烧，得到磷酸铁锂。

2.根据权利要求1所述的再生利用方法，其特征在于，步骤(1)所述破碎筛分包括依次进行的机械破碎与振动筛分；

优选地，步骤(1)所述废磷酸铁锂黑灰的目数为150～200目；

优选地，步骤(2)所述湿法提取的温度为85～95℃；

优选地，步骤(2)所述湿法提取的时间为90～150min；

优选地，步骤(2)所述湿法提取的提取剂包括盐酸；

优选地，以将废磷酸铁锂黑灰中的磷、铁与锂完全提取为基准，所述盐酸的用量为理论用量过量5～9％；

优选地，所述盐酸的浓度为18～21wt％。

3.根据权利要求1或2所述的再生利用方法，其特征在于，步骤(3)所述氧化包括电解氧化和/或化学氧化；

优选地，所述化学氧化的氧化剂包括双氧水和/或氧气；

优选地，以将提取液中二价铁完全氧化成三价铁为基准，所述氧化剂用量为理论用量过量3～9％。

4.根据权利要求1～3任一项所述的再生利用方法，其特征在于，步骤(4)所述磷酸中磷元素与氧化提取液中铁元素的摩尔比为(1～1.2):1；

优选地，步骤(4)所述磷酸的浓度为30～35wt％；

优选地，步骤(4)所述混合的温度为130～160℃；

优选地，步骤(4)所述混合的时间为4～6h；

优选地，步骤(4)所述混合的方式包括搅拌和/或超声；

优选地，步骤(4)所述混合时生成氯化氢，所述氯化氢经吸收剂吸收后得到再生盐酸，所述再生盐酸用作步骤(2)所述湿法提取中的提取剂；

优选地，所述再生盐酸的浓度为18～21wt％；

优选地，所述吸收剂包括水或浓度低于5wt％的盐酸。

5.根据权利要求1～4任一项所述的再生利用方法，其特征在于，步骤(5)所述碳酸钠溶液中碳酸钠与氯化锂溶液中氯化锂的摩尔比为1:(1.6～2.4)；

优选地，步骤(5)所述碳酸钠溶液的浓度为20～25wt％；

优选地，步骤(5)所述混合的温度为75～85℃；

优选地，步骤(5)所述混合的时间为2～4h；

优选地，步骤(5)所述氯化钠溶液蒸发结晶后得到氯化钠；

优选地，所述蒸发结晶包括依次进行的蒸发与结晶，所述蒸发的温度为130～150℃，所述结晶的温度为20～30℃。

6.根据权利要求1～5任一项所述的再生利用方法，其特征在于，步骤(6)所述还原剂包括草酸、蔗糖或葡萄糖中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，以将磷酸铁中的三价铁完全还原为二价铁为基准，步骤(6)所述还原剂的用量为理论过量10～20％；

优选地，步骤(6)所述磷酸铁与碳酸锂的摩尔比为(0.8～1.2):1；

优选地，步骤(6)所述煅烧的温度为550～650℃；

优选地，步骤(6)所述煅烧的时间为3～6h。