一种处理废旧汽车动力锂电池磷酸铁锂正极材料的方法

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一种处理废旧汽车动力锂电池磷酸铁锂正极材料的方法

时间:2019-11-26本站浏览次数:254

       

一种处理废旧汽车动力锂电池磷酸铁锂正极材料的方法

本发明提供了一种处理废旧汽车动力锂电池磷酸铁锂正极材料的方法,包括以下步骤:焙烧、酸浸、碱浸和回收利用有价金属。本发明一方面排除了磷酸铁锂正极材料中杂质铁、铜和铝的存在对回收金属锂的干扰,从而能够制得较为纯净的磷酸锂产品。另一方面,本发明实现了对磷酸铁锂正极材料综合利用的最大化,合理易行,成本低廉,环境友好,适于工业化,具有较高的经济效益和社会效益。

为实现对有价金属铁、铝和铜资源的充分利用,优选地,本发明进一步包括步骤

技术领域

发明内容

(4)回收利用锂:取碱浸滤液,回调pH值至7,加入硫酸锂溶液,于75°C温度下搅拌反应3小时,过滤分离固液,收集含锂滤渣即为磷酸锂产品。

步骤⑵中,将焙烧后的产物按照固液比为1:4〜8投入酸液中浸出,调节酸液的PH值为0.5〜2.0,酸浸温度为60〜95°C。若固液比太高,则由于浸出液的金属含量过高,会造成浸出率减少,同时除杂困难并且主金属损失过大,反之,固液比太小,则会产生大量的废水,同时溶液中金属含量过低,对后续处理也不利。优选地,焙烧后的产物与酸液的固液比为1:5〜6。pH值过高将导致浸出不完全,pH值过低则会消耗太多的酸同时回调PH值又会消耗过多的碱。优选地,酸液的pH值为1.0〜1.5。酸浸温度过高会消耗很多热量,相反,酸浸温度过低则浸出率不高。优选地,酸浸温度为70〜85°C。氧化铝、氧化铜以及氧化铁均可被酸液溶解,转入液相。过滤分离固液,分别收集酸浸滤渣和酸浸滤液。本步骤酸溶实现了铝元素和铜元素与锂元素的完全分离,以及铁元素和锂元素的部分分离,很大程度上排除了杂质金属对后继回收利用金属锂时造成不利影响。酸液可以选自硫酸、盐酸、硝酸和高氯酸中的一种或几种。优选地,酸液为硫酸。酸浸滤渣进入步骤(3)。

(2)能够对金属铁、铝和铜分别进行回收利用,实现了对磷酸铁锂正极材料综合利用的最大化;

(2)酸浸:将焙烧后的产物按照固液比为1:6投入酸液中浸出,调节酸液的pH值为1.0,酸浸温度为85°C,过滤分离固液,分别收集酸浸滤渣和酸浸滤液;

步骤(I)中,磷酸铁锂正极材料通过拆解废旧汽车动力锂电池得来。磷酸铁锂正极材料中的磷酸铁锂通过粘结剂粘结在铝箔上。焙烧的目的一方面在于去除粘结剂和导电剂碳,另一方面在于将单质铝和铜氧化成氧化物形式以便利于后续酸浸。

步骤⑷中,取碱浸滤液,回调pH值至6〜8,加入可溶性锂盐溶液,于60〜80°C温度下搅拌反应2〜4小时。pH值在6〜8的范围内磷酸锂会沉淀完全,否则pH值过高或者过低都不利于磷酸锂沉淀。可溶性锂盐溶液可以选自硫酸锂溶液、硝酸锂溶液和氯化锂溶液中的一种或几种。优选地,可溶性锂盐溶液为硫酸锂溶液。过滤分离固液,收集含锂滤渣即为磷酸锂产品。此时的滤液可经过浓缩结晶制备得到硫酸盐晶体。

图1为本发明实施例的流程示意图。




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