CN106981699A - 一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，包括：将废旧磷酸铁锂电池拆解去壳，再对所得的电池卷芯粉碎、机械分离，得到粉料；在空气中进行煅烧，除去粉料中的碳；加入碱液中进行化学反应，对产物进行过滤得氢氧化铝沉淀物和滤泥；向滤泥中加入水并搅拌均匀后，再加入强酸进行反应，过滤得锂溶液；调节锂溶液pH，用萃取剂萃取锂溶液中少量的铁，保留萃取后的水相；调节水相pH，加入磷酸钠固体得到磷酸锂沉淀。本发明的锂以磷酸锂的形式回收，回收工艺简单，对电池卷芯进行直接处理，处理工艺效率高，适用大规模的工业生产。
Description
技术领域
本发明属于锂回收技术领域，具体涉及一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点，自商品化以来，受到了广泛的关注与应用。但因破损、胀气、报废等原因造成的废旧锂离子电池也日渐增多，如何处理这些废旧电池已迫在眉睫。
目前关于磷酸铁锂电池中的锂的回收大多数是先通过拆解分离出正极片，再把正极料与正极片分离，这种工艺方法效率低，不适用于大规模工业生产。而且目前从锂离子电池中回收锂的工艺中大多是以碳酸锂的形式回收，而回收碳酸锂的工序复杂，效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，锂以磷酸锂的形式回收，回收工艺简单，效率高，且产品纯度高，通过选择性浸取锂离子能够快速高效的回收废旧磷酸铁锂电池中的锂，适用于大规模工业生产。
本发明的技术方案如下：
一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，包括以下步骤：
（1）将废旧磷酸铁锂电池拆解去壳，再对所得的电池卷芯粉碎、机械分离，得到粉料；
（2）将分离得到的粉料在空气中进行煅烧，除去粉料中的碳；
（3）将经步骤（2）锻烧后的粉料加入碱液中进行化学反应，对产物进行过滤得氢氧化铝沉淀物和滤泥；
（4）向滤泥中加入水并搅拌均匀后，再加入强酸进行反应，过滤得锂溶液；
（5）调节锂溶液pH，用萃取剂萃取锂溶液中少量的铁，保留萃取后的水相；
（6）调节水相pH，加入磷酸钠固体得到磷酸锂沉淀。
进一步方案，所述步骤（2）中粉料在空气中煅烧的温度为600℃-700℃、煅烧时间为4-6h。
进一步方案，所述步骤（3）中碱液为氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。
进一步方案，所述步骤（4）中的强酸为硫酸，控制溶液pH值为0.3-0.5，反应的温度为60℃-80℃。
进一步方案，所述步骤（4）中的滤泥和水的质量和体积比g：mL为1：2。
进一步方案，所述步骤（5）中用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的至少一种来调节锂溶液的pH值为 1-1.5；所述萃取剂为p204。
进一步方案，所述步骤（6）中用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的至少一种来调节水相pH为值 8-10，磷酸钠的加入量为水相质量的1.2-1.5倍，反应温度为80-90℃。
本发明中的P204是美国氰胺公司用作镍钴分离的萃取剂，是本领域常用的萃取剂。
本发明的有益效果如下：
1、本发明提供的一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，将锂以磷酸锂的形式回收，回收工艺简单；
2、本发明通过对电池卷芯直接进行处理得到烧后粉料，减少了电池卷芯拆解分离的步骤，适用于大规模生产；
3、本发明选择性浸取锂，有效的分离锂和铁，简单高效，节约成本，能够快速高效的回收废旧磷酸铁锂电池中的锂，适用于大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明的从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法流程图。
具体实施方式
下述结合实施例对本发明内容的进一步说明：
实施例1
本发明提供一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其如图1所示，包括以下步骤：
（1）将废旧磷酸铁锂电池经过放电后进行拆解去壳后得到电池卷芯；
（2）将电池卷芯粉碎后通过机械分离，分离出粉料；
（3）将粉料在氮气氛围下650℃煅烧5h，通过高温除去碳粉，得到烧后粉料；
（4）向烧后的粉料中加入氢氧化钠溶液，除去粉料中残留的铝及铝的氧化物，过滤后保留滤泥；
（5）向滤泥中加入水，滤泥和水的比例为1/2(kg/L)，加入硫酸控制溶液pH为0.4，反应温度为60℃，反应结果后除去滤渣得到锂溶液；
（6）通过氢氧化钠调节溶液pH为1.5，加入p204萃取溶液中少量的铁，静置分离出水相；
（7）用氢氧化钠调节水相pH=8，加入1.3倍的磷酸钠固体，过滤得磷酸锂沉淀。
实施例2
一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，包括以下步骤：
（1）将废旧磷酸铁锂电池经过放电后进行拆解去壳后得到电池卷芯；
（2）电池卷芯粉碎后通过机械分离，分离出粉料；
（3）将粉料在氮气氛围下600℃煅烧6h，通过高温除去碳粉，得到烧后粉料；
（4）向烧后的粉料中加入氢氧化钾溶液，除去粉料中残留的铝及铝的氧化物，过滤后保留滤泥；
（5）向滤泥中加入水，滤泥和水的比例为1/2(kg/L)，加入硫酸控制溶液pH为0.5，反应温度为80℃，反应结果后除去滤渣得到锂溶液；
（6）通过氢氧化钾调节溶液pH为1，加入p204萃取溶液中少量的铁，静置分离出水相；
（7）用氢氧化钾调节水相pH=9，加入1.2倍的磷酸钠固体，过滤得磷酸锂沉淀。
实施例3
一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，包括以下步骤：
（1）将废旧磷酸铁锂电池经过放电后进行拆解去壳后得到电池卷芯；
（2）电池卷芯粉碎后通过机械分离，分离出粉料；
（3）将粉料在氮气氛围下700℃煅烧4h，通过高温除去碳粉，得到烧后粉料；
（4）向烧后的粉料中加入氢氧化钠溶液，除去粉料中残留的铝及铝的氧化物，过滤后保留滤泥；
（5）向滤泥中加入水，滤泥和水的比例为1/2(kg/L)，加入硫酸控制溶液pH为0.3，反应温度为80℃，反应结果后除去滤渣得到锂溶液；
（6）通过氨水调节溶液pH为1.5，加入p204萃取溶液中少量的铁，静置分离出水相；
（7）通过氨水调节水相pH=8.5，加入1.5倍的磷酸钠固体，过滤得磷酸锂沉淀。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种从废旧磷酸铁锂电池中回收锂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将废旧磷酸铁锂电池拆解去壳，再对所得的电池卷芯粉碎、机械分离，得到粉料；
（2）将分离得到的粉料在空气中进行煅烧，除去粉料中的碳；
（3）将经步骤（2）锻烧后的粉料加入碱液中进行化学反应，对产物进行过滤得氢氧化铝沉淀物和滤泥；
（4）向滤泥中加入水并搅拌均匀后，再加入强酸进行反应，过滤得锂溶液；
（5）调节锂溶液pH，用萃取剂萃取锂溶液中少量的铁，保留萃取后的水相；
（6）调节水相pH，加入磷酸钠固体得到磷酸锂沉淀。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中粉料在空气中煅烧的温度为600℃-700℃、煅烧时间为4-6h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（3）中碱液为氢氧化钠或氢氧化钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（4）中的强酸为硫酸，控制溶液pH值为0.3-0.5，反应的温度为60℃-80℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（4）中的滤泥和水的质量和体积比g：mL为1：2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（5）中用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的至少一种来调节锂溶液的pH值为 1-1.5；所述萃取剂为p204。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（6）中用氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的至少一种来调节水相pH为值 8-10，磷酸钠的加入量为水相质量的1.2-1.5倍，反应温度为80-90℃。
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