本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，屬于廢棄物回收利用領(lǐng)域。為了克服現(xiàn)有技術(shù)中從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰過程中回收成本較高，且處理步驟復(fù)雜的技術(shù)不足，本發(fā)明專利技術(shù)提供一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，該方法中將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合，將混合料高溫焙燒后加水浸出，過濾得到包含鋰元素的硫酸鹽溶液。該方法制備工藝簡單，過程可控性強(qiáng)，非常適合磷酸鐵鋰電池鐵和鋰元素的回收利用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法
本專利技術(shù)涉及一種失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，屬于廢棄物回收利用領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
隨著人口不斷增加，資源不斷枯竭，人們對化學(xué)能源提出了更高的要求，即高質(zhì)量、長壽命、低污染。而高科技、高附加值的鋰離子二次電池是其中一大亮點(diǎn)，引起了許多大公司競相加入到該產(chǎn)品的研究開發(fā)行列中。作為“綠色能源”的鋰離子二次電池有一定的壽命，一般為3年左右。可以預(yù)測，鋰離子二次電池將成為未來固體廢物中不可忽視的部分。如何妥善處理它們，將是人們面臨的一大問題。現(xiàn)有的從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中提取鋰的工藝為利用濕法冶金，在酸性體系中加入氧化劑獲取含鋰浸出液。在國外，SONY等公司提出了從廢舊鋰離子二次電池中回收鐵化合物的方案。此外，一些研究者也進(jìn)行了相關(guān)的研究：Zhang等采用萃取、沉淀的方法回收了碳酸鋰和草酸鈷；而Lee等提出了回收LiCO3的方案。其中，Contestabile等還綜合回收了廢舊鋰離子二次電池的不銹鋼外殼及鋁、銅等集流極.在國內(nèi)尚未有公司提出自己的廢舊鋰離子二次電池回收方案，這些回收方案的目的主要是回收鐵化合物或鐵金屬單質(zhì)。《廢舊鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的回收》采用不同的回收方案對廢舊鋰離子二次電池進(jìn)行了回收研究：采用碳酸丙烯酯(PC)回收電解質(zhì)；采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)在70℃剝離活性物質(zhì)；通過熱處理方法除去碳粉；采用鹽酸溶解鐵，以Co(OH)2形式回收，再重新合成鈷酸鋰，鈷的回收率大于99％，并對鈷酸鋰進(jìn)行了性能研究。該處理工藝過程復(fù)雜，且回收成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰過程中回收成本較高，且處理步驟復(fù)雜的技術(shù)不足，本專利技術(shù)提供一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，該方法中將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合，將混合料高溫焙燒后加水浸出，過濾得到包含鋰元素的硫酸鹽溶液。該方法制備工藝簡單，過程可控性強(qiáng)，非常適合磷酸鐵鋰電池鐵和鋰元素的回收利用。本專利技術(shù)通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的：一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，其將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合，將混合料高溫焙燒后加水浸出，過濾得到包含鋰元素的硫酸鹽溶液。上述所述從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，其具體包括下述步驟：(1)將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合均勻得到混合料，控制鐵元素與硫元素的摩爾比為1：1；(2)將混合料置于200℃～600℃條件下焙燒5min～40min得焙料；(3)取出焙料后加水浸出，浸出溫度為20℃～90℃，浸出時(shí)間為4-6h；(4)過濾液固分離，濾液即為包含鋰元素的硫酸鹽溶液，浸出渣為磷酸鐵，可用于磷酸鐵鋰電池的制造。上述所述的從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法中，所述的步驟3)中水與焙料的質(zhì)量比為40-80:1。該方法的原理是：4LiFePO4+O2+4NaHSO4＝＝2Li2SO4+2Na2SO4+FePO4+2H2O本專利技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下技術(shù)優(yōu)勢：本專利技術(shù)所述的從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法使用NaHSO4與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合焙燒后，加水浸出；其可以得到較高濃度的鐵、鋰浸出液，鐵的浸出率在95％以上、鋰的浸出率為93％以上。具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
，但所述領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能知曉，所述實(shí)施例并不以任何方式限定本專利技術(shù)專利的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上作出的修飾或等同替代，均應(yīng)包括在本專利保護(hù)范圍之內(nèi)。實(shí)施例1一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料以鐵硫比為1：1混合后，于200℃焙燒40min，取出焙料后加水浸出，浸出溫度為90℃。過濾液固分離，濾液即為包含鋰元素的硫酸鹽溶液，浸出渣為磷酸鐵，可用于磷酸鐵鋰電池的制造。經(jīng)檢測鋰的浸出率為95.82％。實(shí)施例2一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料以鐵硫比為1：1混合后，于600℃焙燒20min，取出焙料后加水浸出，浸出溫度為20℃。過濾液固分離，濾液即為包含鋰元素的硫酸鹽溶液，浸出渣為磷酸鐵，可用于磷酸鐵鋰電池的制造。經(jīng)檢測鋰的浸出率為96.76％。實(shí)施例3一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料以鐵硫比為1：1混合后，于400℃焙燒30min，取出焙料后加水浸出，浸出溫度為60℃。過濾液固分離，濾液即為包含鋰元素的硫酸鹽溶液，浸出渣為磷酸鐵，可用于磷酸鐵鋰電池的制造。經(jīng)檢測鋰的浸出率為95.98％。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，其將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合，將混合料高溫焙燒后加水浸出，過濾得到包含鋰元素的硫酸鹽溶液。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，其將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合，將混合料高溫焙燒后加水浸出，過濾得到包含鋰元素的硫酸鹽溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從失效磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鐵和鋰的方法，其特征在于，其具體包括下述步驟：(1)將硫酸氫鈉與失效磷酸鐵鋰電池正極材料混合均勻得到混合料，控制鐵元素與硫元素的摩...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭永興，王迎春，祝宏帥，曾小毛，歐陽紅勇，劉金練，樊磊，彭桂香，
申請(專利權(quán))人：江西合縱鋰業(yè)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江西,36
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